المعالجة الحيوية للنفايات المشعة أو المعالجة الحيوية للنويدات المشعة تطبيق للمعالجة الحيوية مبني على استخدام العوامل الحيوية من بكتيريا ونباتات وفطريات (طبيعية أو معدلة وراثيًا) لتحفيز تفاعلات كيميائية تسمح بتعقيم مواقع متأثرة بالنويدات المشعة. هذه الجسيمات المشعة نواتج ثانوية ولدتها نشاطات ذات صلة بالطاقة النووية وتعد شكلًا من أشكال التلوث وتصنف ضمن مشاكل السمية الإشعاعية (بعواقب صحية وبيئية خطيرة) بسبب الطبيعة غير المستقرة لانبعاثات الإشعاع المؤين.
تتعدد أساليب المعالجة الحيوية للمناطق البيئية المتلوثة من تربة ومياه ورواسب بالنويدات المشعة ويجري إعدادها حاليًا لتكون بديلًا بيئيًا واقتصاديًا للإجراءات التقليدية. تبنى الاستراتيجيات الفيزيا-كيميائية التقليدية على استخراج النفايات عن طريق الحفر والتنقيب، ثم نقلها لمسافات بعيدة للمكبات النهائية لها. لطالما كان لهذه الأعمال والنقل تكاليف تقديرية غير مقبولة للتشغيل يمكن أن تتجاوز ترليون دولارًا في الولايات المتحدة و50 مليون جنيهًا استرلينيًا في المملكة المتحدة.
للأنواع الحيوية المستخدمة في هذه العمليات القدرة على التأثير على خصائص النويدات المشعة كمحلوليتها وتوفرها الحيوي وحركتها لتسريع استقرارها. تتأثر أفعالها بشكل كبير بالمعطيات والمستقبلات الإلكترونية، والوسط المغذي، وتعقيد الجسيمات المشعة مع المادة والعوامل البيئية. هذه إجراءات يمكن تنفيذها على مصدر التلوث (في الموقع) أو في منشآت مراقبة ومحدودة لاتباع العمليات الحيوية بشكل أكثر دقة ودمجها مع أنظمة أخرى (خارج الموقع).