지각에서 채광된 우라늄 광석은 정련과정을 거쳐 시장에서 거래되는 우라늄 정광(Yellow Cake)으로 정제된다. 우라늄 광석 속에 들어있는 우라늄의 함량이 0.1~10%로 높지 않기 때문에 정련시설은 우라늄 광석의 수송 거리를 단축하기 위하여 우라늄 광산과 가까운 거리에 위치한다.

정련시설로 수송된 우라늄 광석은 분쇄기에서 분쇄한 후 침출 과정을 거친다. 광석 종류에 따라 황산, 염산, 질산 등 산을 사용하거나 탄산소다 등 알카리를 침출 과정에서 사용한다. 이온 교환이나 용매 추출 과정을 거친 후 침전, 배소 과정을 거쳐 우라늄 정광이 된다.

정련 과정을 거친 우라늄 정광의 우라늄 순도는 약 75%이며 나머지는 불순물이다. 우라늄 정광을 핵연료로 사용하기 위하여 불순물의 정제가 필요하며, 추가 정제 과정인 변환과정에서 제거된다.