La surgénération est critiquée pour ses projets coûteux, risqués et non aboutis : le réacteur expérimental Phénix a été conçu à l'origine comme prototype de surgénérateur, puis il fut reclassé en laboratoire d'"incinération" des actinides mineurs.
Le réacteur surgénérateur allemand de Kalkar a été arrêté en 1991 en raison des problèmes de sécurité qu'il générait et de son coût très élevé (3,5 milliards d'euros).
Le réacteur Superphénix a coûté pour sa construction, selon un rapport de la Cour des comptes datant de 1997, 60 milliards de francs soit 9,1 milliards d'euros. Le chiffre d'affaires de la revente de l'électricité, estimé à 1,4 milliards d'euros pour le fonctionnement de 1986 à 1996, aurait permis de ramener ce coût à 7,7 milliards d’euros (hors démantèlement).
La surgénération permet de multiplier considérablement (un facteur 50 à 100 est souvent avancé) les ressources d'énergies liées à l'extraction et à l'utilisation de l'uranium. Elle permet de transmuter le thorium 232, élément plus abondant que l’uranium 235 dans la couche terrestre en Uranium 233, et l’uranium 238, principal composant, à 99,28 % du minerai d'uranium, et composant presque exclusif de l'uranium appauvri, en plutonium 239, tout en produisant de l'énergie.
Les stocks mondiaux d’uranium appauvri sont estimés à environ 4,7 millions de tonnes (2005).