La seva seu és a Viena. La junta de govern és elegida per la Conferència General, formada per representants dels estats membres (138 el 2005). Les seves tasques principals són garantir i promoure el desenvolupament de l’energia nuclear per a aplicacions pacífiques, i supervisar-ne i assessorar-ne el grau de seguretat (prevenció de fuites, protecció contra les radiacions, control de residus, etc.). És l’organisme encarregat de supervisar el Tractat de No-proliferació (desarmament) i de dur a terme les inspeccions per tal d’evitar la fabricació i emmagatzemament d’armes nuclears. Col·labora amb un gran nombre d’organismes, especialment els dels àmbits de la medicina, l’agricultura, l’energia i les aplicacions tecnològiques. En depèn (juntament amb la UNESCO) el Centre Internacional de Física Teòrica de Trieste (Itàlia), fundat el 1970.
El 1986 l’AIEA investigà a Čornobil (Ucraïna) l’accident més seriós de la història de l’energia nuclear i el 2001 en supervisà el desmantellament. Tanmateix, entre aquests anys i el principi del segle XXI, l’Agència prioritzà l’atenció a l’Iraq i a Corea del Nord. A l’Iraq, després de la guerra del Golf Pèrsic (1991), el Consell de Seguretat de les Nacions Unides imposà al règim de Saddam Ḥusayn un règim intensiu d’inspeccions per a eliminar-ne un suposat programa nuclear clandestí. Les dificultats que els tècnics de l’AIEA trobaren per part de l’administració iraquiana d’accedir als punts sospitosos de contenir arsenals o instal·lacions en determinaren el 1998 la retirada. Després dels atemptats de l’onze de setembre de 2001, el president George Bush acusà explícitament Saddam Ḥusayn de posseir armes de destrucció massiva, i el novembre del 2002 l’AIEA reprengué les inspeccions a l’Iraq en una missió especial, la UNMOVIC (United Nations Monitoring, Verification and Inspection Commission), dirigida per Hans Blix i el secretari general de l’organisme Mohamed el-Baradei (anterior i actual secretaris generals de l’AIEA, respectivament). Al mes de febrer, forçada pels EUA a complir un termini en les inspeccions la UNMOVIC feu públic el resultat negatiu de les inspeccions, advertint, però, de les deficiències en el temps i en les condicions en què s’hagueren de dur a terme. Simultàniament, el govern nord-americà aportà pel seu compte unes suposades proves que avalaven l’existència d’aquest tipus d’armes, les quals determinaren l’atac a l’Iraq el 20 de març de 2003. Un any després, el govern dels EUA reconegué implícitament la inexistència d’armes de destrucció massiva a l’Iraq. Corea del Nord, per la seva banda, membre de l’AIEA des del 1974, es retirà el 1994 arran d’una disputa sobre l’accés a inspeccions. No obstant això, poc després acordà el retorn dels inspectors en canvi del subministrament de petroli i material per a la generació d’energia nuclear amb finalitats pacífiques. El 2002 la crisi es reactivà amb l’expulsió dels inspectors i el 2003 amb la retirada del Tractat de No-proliferació. Posteriorment, les negociacions passaren a ser protagonitzades pels EUA, la Xina, Rússia, el Japó i Corea del Sud. Després de fortes dissensions, Corea del Nord manifestà al setembre del 2005 la intenció de reingressar al Tractat de No-proliferació i abandonar les activitats nuclears. El 2003 s’obrí un nou front de polèmica quan l’AIEA publicà un informe en el qual criticava el programa nuclear de l’Iran. El govern d’aquest país insistí en les aplicacions pacífiques, però les dificultats d’accés dels inspectors a determinades instal·lacions i, sobretot, els dubtes sobre el programa d’enriquiment d’urani (indispensable per a la fabricació d’armes nuclears) portaren l’AIEA a adoptar una resolució que instava l’Iran a aturar aquest procés, i poc després a denunciar-ne formalment al Consell de Seguretat el programa nuclear (agost-setembre del 2005). L’octubre del 2005 El-Baradei (que al juny havia revalidat per tercer cop el mandat) i l’AIEA foren guardonats amb el premi Nobel de la pau.
L’any 2009 la formaven 145 membres. Malgrat que Corea del Nord havia manifestat, al setembre del 2005, la intenció de reingressar al Tractat de No-proliferació i abandonar les activitats nuclears, un nou assaig nuclear (de confirmació dubtosa) a l’octubre del 2006 entorpí el procés de millora de relacions entre l’agència i el govern nord-coreà i, malgrat que al juny del 2007 els inspectors de l’AIEA pogueren retornar al complex nuclear de Yongbyon després de cinc anys per a verificar-ne el tancament, a l’octubre de l’any següent el govern de Corea del Nord els tornà a prohibir l’entrada adduint que els EUA no havien complert la seva part de l’acord que preveia la transferència d’aliments en canvi del desarmament. El confrontament també persistí al llarg del 2006 i el 2007 entre l’IAEA i l’Iran. L’agència dugué a terme reiterades crides a aturar-ne l’enriquiment, i a l’octubre del 2007 els inspectors veieren limitats els accessos a les instal·lacions nuclears iranianes. Tot i que al gener del 2008 el govern iranià i l’AIEA reprengueren les relacions, aquest organisme ha acusat reiteradament el règim de Teheran d’ocultar informació sobre les seves activitats. Més enllà de les competències de l’AIEA, els intents d’aplicar sancions efectives, a iniciativa bàsicament dels EUA, s’han vist contrarestats per la posició molt més permissiva de la Xina i Rússia. A més, al gener del 2008 alertà de la possibilitat que part o tot l’arsenal nuclear del Pakistan caigués en mans de fonamentalistes islàmics en aquest estat i a l’agost donà suport a l’acord subscrit entre els EUA i l’Índia per a l’intercanvi de material nuclear qualificat de sensible, tot i que aquest país, posseïdor d’armament nuclear, se situés fora del Tractat de No-proliferació.
L’any 2009 la formaven 145 membres. Malgrat que Corea del Nord havia manifestat, al setembre del 2005, la intenció de reingressar al Tractat de No-proliferació i abandonar les activitats nuclears, un nou assaig nuclear (de confirmació dubtosa) a l’octubre del 2006 entorpí el procés de millora de relacions entre l’agència i el govern nord-coreà i, malgrat que al juny del 2007 els inspectors de l’AIEA pogueren retornar al complex nuclear de Yongbyon després de cinc anys per a verificar-ne el tancament, a l’octubre de l’any següent el govern de Corea del Nord els tornà a prohibir l’entrada adduint que els EUA no havien complert la seva part de l’acord que preveia la transferència d’aliments en canvi del desarmament. El confrontament també persistí al llarg del 2006 i el 2007 entre l’IAEA i l’Iran. L’agència dugué a terme reiterades crides a aturar-ne l’enriquiment, i a l’octubre del 2007 els inspectors veieren limitats els accessos a les instal·lacions nuclears iranianes. Tot i que al gener del 2008 el govern iranià i l’AIEA reprengueren les relacions, aquest organisme ha acusat reiteradament el règim de Teheran d’ocultar informació sobre les seves activitats. Més enllà de les competències de l’AIEA, els intents d’aplicar sancions efectives, a iniciativa bàsicament dels EUA, s’han vist contrarestats per la posició molt més permissiva de la Xina i Rússia. A més, al gener del 2008 alertà de la possibilitat que part o tot l’arsenal nuclear del Pakistan caigués en mans de fonamentalistes islàmics en aquest estat i a l’agost donà suport a l’acord subscrit entre els EUA i l’Índia per a l’intercanvi de material nuclear qualificat de sensible, tot i que aquest país, posseïdor d’armament nuclear, se situés fora del Tractat de No-proliferació.