IAEA là diễn đàn liên chính phủ về hợp tác khoa học và kỹ thuật cho công nghệ hạt nhân vì mục đích hoà bình nhằm cung ứng một hệ thống canh phòng quốc tế chống lại việc lạm dụng cũng như giúp hỗ trợ việc ứng dụng các biện pháp an toàn cho công nghệ này. IAEA đã mở rộng các nỗ lực an toàn hạt nhân của mình nhằm đáp ứng thảm hoạ Chernobyl năm 1986.

Từ năm 1981 đến năm 1997, IAEA được đặt dưới quyền lãnh đạo của Hans Blix, nhân vật này thường được biết đến bởi việc truy tìm vũ khí huỷ diệt hàng loạt trong những năm 2002, 2003. Những cáo buộc của Hoa Kỳ và Anh Quốc cho rằng Iraq đã sản xuất loại vũ khí này nhằm biện minh cho sự can thiệp quân sự vào Iraq chưa bao giờ được chứng thực. Lãnh đạo hiện thời của IAEA là một người Ai Cập, Mohamed ElBaradei. Tại Đai hội đồng thứ 49, ElBaradei được phê chuẩn để đảm nhiệm chức vụ Tổng Giám đốc cho đến năm 2009.

Khi việc phổ biến hạt nhân gia tăng trong thập niên 1990, IAEA được giao nhiệm vụ điều tra và thanh tra các vụ việc khả nghi vi phạm Hiệp ước Cấm phổ biến Vũ khí Hạt nhân theo sự uỷ quyền của Liên Hiệp Quốc; dù vậy, tổ chức này chỉ báo cáo vụ việc cho Hội đồng Bảo an Liên Hiệp Quốc, cơ quan duy nhất của Liên Hiệp Quốc có quyền đưa ra các biện pháp cưỡng chế. Cho đến nay không có nhiều thay đổi trong cơ cấu tổ chức của IAEA; trong khi các kết quả thanh tra của tổ chức này thường thu hút sự chú ý của công luận, vấn đề cải tổ IAEA lại không làm được điều này.

Ngày 11 tháng 2 năm 2004, trong một bài diễn văn đọc tại Viện đại học Quốc phòng, Tổng thống Hoa Kỳ George W. Bush đưa ra đề nghị: "Không một quốc gia nào khi đang bị điều tra vì vi phạm hiệp ước cấm phổ biến vũ khí hạt nhân được phép phục vụ trong Ban Thống đốc của IAEA. Bất cứ quốc gia nào hiện đang có mặt trong Ban Thống đốc mà bị đặt dưới sự điều tra cần phải bị đình chỉ. Sự toàn vẹn và sứ mạng của IAEA phụ thuộc vào nguyên tắc đơn giản này: Bất cứ ai vi phạm luật lệ thì không nên được giao phó trách nhiệm thực thi luật lệ".

Những nhận xét ấy được xem là nhắm vào vụ Khan. Vụ tai tiếng này dẫn đến nhiều lời yêu cầu mở cuộc điều tra về Pakistan, nước này có chân trong Hội đồng thống đốc IAEA.

IAEA và Tổng Giám đốc Mohamed ElBaradei được trao tặng giải thưởng Nobel Hoà bình năm 2005. Trong bài diễn văn của mình, ElBaradei nói rằng chỉ cần 1% số tiền được dùng để phát triển các loại vũ khí mới cũng đủ để nuôi sống toàn thể thế giới.