Die Demontage hat in Obrigheim mit den nicht-nuklearen Teilen des Meilers begonnen, zum Beispiel mit dem Maschinenhaus und dem Überwachungsbereich. In einem zweiten Schritt stehen die leicht kontaminierten Anlagenteile des Kontrollbereichs auf dem Programm.

Von dort an geht es unter anderem mit Hilfe einer Fernbedienung oder auch mit Arbeiten unter Wasser an Teile wie das Druckgefäß, das dem Neutronenbeschuss direkt ausgesetzt war. Im vierten Abschnitt kommen die Hilfseinrichtungen wie Kräne, Lüftungen sowie Anlagen zur Wasseraufbereitung und zur Reinigung dran.

Nur sehr wenige Teile des ehemaligen Kernkraftwerks sind so stark verstrahlt, dass sie nicht gereinigt werden können. Ein Großteil landet in einer Wasserstrahlkabine, wo es mit Hochdruck gesäubert wird, so dass es anschließend wie normaler Abfall entsorgt werden kann.

Eine „grüne Wiese“ wird der Standort allerdings auch nach der Demontage des Kraftwerks nicht: Die 342 abgebrannten radioaktiven Brennelemente könnten bis zu 40 Jahre lang in einem Zwischenlager auf dem Kraftwerksgelände bleiben. Kritiker fürchten, dass die Castor-Behälter mit dem Atommüll undicht werden und dann die Umwelt verstrahlen könnten.

Ein Endlager in Deutschland gibt es derzeit nicht. Der neue Ministerpräsident der grün-roten Landesregierung Winfried Kretschmann (Grüne) hatte allerdings bereits angekündigt, auch Baden-Württemberg in die Suche nach einem Endlager einbeziehen zu wollen. Zwischenlager im Südwesten gibt es außer am Kraftwerk Obrigheim noch an den Atomkraftwerken Philippsburg (Kreis Karlsruhe) und Neckarwestheim (Kreis Heilbronn).