L'uranium enrichi en uranium 235 est transformé en oxyde d'uranium, une poudre noire qui est compressée et cuite pour former des pastilles céramiques (illustration). Celles-ci sont empilées dans des gaines d'environ quatre mètres de long, appelés crayons.

Ces tubes sont réalisés en zircaloy, un alliage qui résiste à la chaleur et à la corrosion, tout en permettant la réaction nucléaire. Ces crayons sont ensuite assemblés pour constituer un élément combustible. Les éléments combustible, appelés aussi assemblages, sont ensuite placés dans le réacteur. Les assemblages sont renouvelés environ tous les quatre ans.
Les étapes de préparation de l'uranium naturel en vue de son utilisation dans le réacteur nucléaire constituent l'amont du cycle du combustible.