Metoda termodyfuzyjna Metoda oparta jest na zastosowaniu gradientu temperatury; efekt jest zwiększany przez konwekcję. Stosuje się kolumny termodyfuzyjne, tzn. długie rury, przez których środek jest przeprowadzana rura z parą lub drut grzejny, natomiast ściany zewnętrzne są chłodzone. Próbka jest wzbogacana w lżejszy izotop w środku i u góry. Metoda charakteryzuje się prostotą i niskimi kosztami inwestycji, jednak jest energochłonna. W ten sposób w ramach projektu Manhattan produkowano paliwo wstępnie wzbogacone. Obecnie metoda jest stosowana do rozdzielania izotopów gazów szlachetnych i innych lekkich pierwiastków (jak np. węgiel).
Dyfuzja przez przegrody porowate Metoda ta opiera się na zjawisku dyfuzji gazowej, tj. fakcie, że w gazie cząstki mają średnio tę samą energię kinetyczną (zasada ekwipartycji energii), wskutek czego lżejsze izotopy mają średnio większe prędkości i szybciej dyfundują. Ponieważ izotopy uranu tylko nieznacznie różnią się masą, konieczne jest zastosowanie serii wielu warstw dyfuzyjnych. Również tę metodę po raz pierwszy zastosowano w ramach projektu Manhattan. W Stanach Zjednoczonych metoda została dopracowana do tego stopnia, że mogła być użyta do produkcji uranu wysoko wzbogaconego, jednak zwykle stosowana jest do produkcji uranu nisko wzbogaconego.