وفُتح بابُ التوقيع على معاهدة عدم الانتشار في عام 1968 ودخلت حيز النفاذ في 5 آذار/مارس 1970. وفي 11 أيار/مايو 1995 ، تم تمديد المعاهدة إلى أجل غير مسمى. ومع أكثر من 191 دولة طرفاً، تُعدُّ معاهدة عدم الانتشار الأكثر شيوعاً من حيث عدد المنضمِّين إليها في مجال عدم الانتشار النووي، والاستخدامات السلمية للطاقة النووية، ونزع السلاح النووي. وبموجب هذه المعاهدة التزمت الدول غير الحائزة لأسلحة نووية بعدم تصنيع أسلحة نووية أو القيام على نحو آخر باقتناء أسلحة نووية أو أجهزة تفجيرية نووية أخرى، في حين التزمت الدول الأطراف الحائزة لأسلحة نووية بعدم مساعدة أو تشجيع أو حث أي دولة طرف في المعاهدة غير حائزة لأسلحة نووية بأيِّ حال من الأحوال على تصنيع أسلحة نووية أو القيام على نحو آخر باقتناء أسلحة نووية أو أجهزة تفجيرية نووية أخرى. وتعرَّف الدول الأطراف الحائزة لأسلحة نووية بموجب المعاهدة بأنها تلك التي صنعت وفجّرت سلاحاً نووياً أو أي جهاز متفجر نووي آخر قبل 1 كانون الثاني/يناير 1967. وهناك خمس دول أطراف في المعاهدة حائزة لأسلحة نووية.
وفي حين أن الوكالة ليست طرفاً في معاهدة عدم الانتشار، فإنها مكلفة بمسؤوليات التحقُّق الرئيسية بموجب المعاهدة. وكل دولة طرف غير حائزة لأسلحة نووية مطالبة بموجب المادة الثالثة من معاهدة عدم الانتشار بإبرام اتفاق ضمانات شاملة مع الوكالة لتمكين الوكالة من التحقُّق من وفاء تلك الدولة بالتزاماتها بموجب المعاهدة بُغية منع تحريف الطاقة النووية من الاستخدامات السلمية إلى الأسلحة النووية أو غيرها من الأجهزة التفجيرية النووية.
لذا تضطلع الوكالة بدور تحقُّق محدَّد كمفتشيةٍ دولية للضمانات، وهو التحقق من الوفاء بالالتزامات التي تعهدت بها الدول الأطراف غير الحائزة لأسلحة نووية بموجب معاهدة عدم الانتشار. وحتى 3 ايار/مايو 2023، كان 182 من الدول غير الحائزة لأسلحة نووية الأطراف في المعاهدة قد أدخلت حيز النفاذ اتفاقات الضمانات الشاملة التي تقتضيها المعاهدة وما زال هناك 4 دول منها لم تقم بذلك بعدُ.
وللوكالة كذلك دورٌ هامٌ تضطلع به في تحقيق الأهداف بموجب المادة الرابعة من أجل توطيد التعاون الدولي في الاستخدامات السلمية للطاقة النووية. ومن خلال أنشطة الوكالة المتصلة بأمن الطاقة، والصحة البشرية، والأمن الغذائي والسلامة الغذائية، وإدارة الموارد المائية، والتطبيقات الصناعية، تدعم الوكالة دولها الأعضاء في بلوغ أهدافها للتنمية المستدامة.