深地层处置是在深地层处置高水平放射性废物及超铀废物的过程。

这种废物的处置是国际上正在研究解决的重大课题。欧美一些国家和日本在国际原子能机构支持下对花岗岩地层进行广泛的实验研究，在方法上取得实质性进展。其中美、联邦德国、瑞典、加拿大等国家对岩盐、结晶岩（花岗岩、玄武岩、凝灰岩等）地层作了较系统的研究，还提出基岩废物贮存库设计建议和盐矿贮存库概念设计等；意大利和比利时等国探索了粘土层处置高放废物的可能性。我国的高放废物处置研究尚处于起始阶段。由于我国黄土高原具有黄土层厚、雨量稀少、地下水位深、土质结构性能好等显著特征，很有可能成为这种处置场址的候选地质主岩。有关工作尚有待积极地深入开展。