Les principaux acteurs qui interviennent dans le transport sont l'expéditeur et le transporteur. Le transport pouvant être international, la France est aussi un pays de transit pour certains de ces transports : ainsi, les colis de combustibles irradiés à destination de Sellafield en Grande-Bretagne provenant de Suisse ou d'Allemagne sont embarqués dans le port de Dunkerque.
L'expéditeur est le premier responsable de la sûreté du colis, et il engage sa responsabilité lorsqu'il remet le colis au transporteur par la déclaration d'expédition.

Tous les acteurs ont aussi un rôle : le concepteur, le fabricant, le propriétaire des emballages et le commissionnaire de transport (mandaté par l'expéditeur pour l'organisation du transport).

La réalisation dans de bonnes conditions de sûreté d'un transport de matières radioactives exige de mettre en place une chaîne rigoureuse de responsabilités. Ainsi, dans le cas des transports les plus importants :

• l'exploitant expéditeur doit être en mesure de caractériser complètement la matière à transporter de manière à choisir le type d'emballage à utiliser et à spécifier les conditions du transport ;
• l'emballage correspondant doit être conçu et dimensionné en fonction des conditions d'utilisation et de la réglementation existante ;
• dans le cas d'utilisation d'emballages existants, il faut s'assurer de leur conformité aux modèles agréés ;
• l'emballage est envoyé au site expéditeur pour y être chargé de la matière à transporter. L'expéditeur doit effectuer les contrôles relevant de sa responsabilité (étanchéité, débit de dose, température, contamination) sur l'emballage chargé avant sa mise sur la voie publique ;
• le transport lui-même est organisé par le commissionnaire de transport. Celui-ci est chargé d'obtenir toutes les autorisations nécessaires et d'envoyer les différents préavis, pour le compte de l'expéditeur. Il doit aussi sélectionner le moyen de transport, la société de transport et l'itinéraire en fonction des exigences énumérées ci-dessus ;
• la réalisation du transport est alors confiée à des sociétés spécialisées, dotées des autorisations et des véhicules nécessaires. En particulier, les conducteurs doivent détenir un certificat (délivré par un organisme agréé) attestant qu'ils ont suivi et réussi les examens relatifs au transport des matières dangereuses d'une part et à la spécialisation portant sur les matières radioactives d'autre part. Ce certificat doit être renouvelé tous les cinq ans.

Il existe d'autres autorisations, notamment dans le cadre de la protection physique qui relève du Haut Fonctionnaire de Défense.