IAEA, opprettet 1957 etter vedtak i FNs hovedforsamling året før. Dets hovedoppgave er å fremme forskning og utvikling av atomkjerneenergi til fredelige formål.
IAEA er en selvstendig organisasjon, men er nær knyttet til FN, med hovedsete i Wien. 138 medlemsland (2005). Byrået ledes av et styre på 35 medlemmer hvor stormaktene innen kjerneenergien har fast sete, mens de øvrige representantene velges på regional basis. De to første generaldirektørene var svenske, Sigvard Eklund, 1961–81, og Hans Blix, 1981–1997. Fra 1997 ledes byrået av egypteren Muhammad al-Baradei. Storparten av budsjettet dekkes ved bidrag fra medlemslandene. USA er største bidragsyter.
En betydelig del av byråets virksomhet tar sikte på informasjon, utdannelse av teknisk ekspertise, formidling av teknisk assistanse til utviklingsland og arrangement av spesialkonferanser. Byråets håndbøker og dets forslag til sikkerhetsforskrifter for arbeid med reaktorer og for anvendelse, oppbevaring og omsetning av radioaktive stoffer brukes som mønster i de fleste land og legges til grunn for internasjonale avtaler. Ettersom uran og plutonium kan brukes til fremstilling av kjernefysiske våpen, har IAEA utviklet et overvåkingssystem (safeguards) som skal påse at anleggene bare nyttes til fredelige formål innenfor rammene av ikke-spredningsavtalen. IAEA har kontrollansvaret for om lag 95 % av alle atomanlegg utenfor de fem offisielle atommaktene.
IAEA og generaldirektør Muhammad al-Baradei fikk sammen Nobels fredspris for 2005.