L'industrie de l'enrichissement de l'uranium possède une histoire très différente de celle de la plupart des procédés industriels. Elle fut développée dans une atmosphère d'urgence dès le début de la Seconde Guerre mondiale et pratiquement sans contraintes sur le coût, le rendement et le profit. Des progrès remarquables, aussi bien sur la variété des méthodes d'enrichissement que sur leur efficacité, ont été accomplis depuis la mise en œuvre des premiers calutrons. Avant de décrire les efforts de recherche et de développement accomplis par de nombreux pays et pour mieux comprendre les raisons de la compétition de procédés aussi différents, est rappelé dans cet article la grande variété de composition du matériau à enrichir, l'uranium, et la grande diversité des besoins auxquels doit faire face cette industrie.

De nombreux procédés d'enrichissement de l'uranium ont été étudiés depuis le début du nucléaire, allant de mises en œuvre à l'échelle du laboratoire à des installations pilotes ayant des capacités de quelques centaines de milliers d’unités de travail de séparation. Actuellement, seuls deux procédés sont utilisés industriellement pour produire de l'uranium enrichi, la diffusion gazeuse et la centrifugation, basés tous les deux sur la mise en œuvre de l'uranium sous forme UF 6. L’article présente également les procédés ayant fait l’objet de recherche et de développement conséquents. Ces procédés mettent en œuvre l'uranium soit sous forme hexafluorure, soit sous forme métallique ou par l'intermédiaire d'autres composés.