世界の地層処分技術は、大別して地下水の存在しない場所を使うものと地下水がある場所を使う場合の二つに分けられます。地下水のない地層の代表は岩塩層です。また、堆積岩や結晶質岩など多くの地層は、人が井戸水などで地下水を使うように地表面からそれほど深くない場所に地下水で飽和している場所（帯水層）が多くあります。スウェーデン、スイス、日本など多くの国の地層処分は、帯水層を積極的に利用しようとしています。
世界で最初の地層処分概念は、1950 年代に米国で提言された水のない岩塩層の中への処分方法でした。岩塩層は、地下水が存在しないうえ、廃棄物を収納した当初の空洞が自然にふさがれるなど放射性廃棄物を隔離するうえで有望な性質を備えた地質と考えられました。