在联合国成立之时，世界刚好进入核时代。第二次世界大战期间，广岛和长崎的核爆炸将战争的恐怖推向了高潮，让人们意识到解决核问题的紧迫性。因此，大会通过了第一号决议，设立原子能委员会，旨在应对原子能的发现所带来的问题。1953年，美国总统德怀特•戴维•艾森豪威尔 (Dwight D. Eisenhower) 做了一个演讲，题为“原子能促和平”，该演讲具有里程碑意义，促使国际原子能机构（IAEA）于1957年成立。
国际原子能机构
国际原子能机构与其成员国及全球多个合作伙伴携手，共同促进安全、可靠、和平地使用核技术。原子能机构与联合国于1957年签署了一项协定，规定了双方的关系：“原子能机构承诺根据《联合国宪章》的宗旨和原则开展活动，以促进和平与国际合作，并遵循联合国进一步推动确立保障监督下的世界裁军的政策以及任何基于此类政策订立的国际协定。”
核能数据
截至2023年，全世界共有32个国家的443个核反应堆用于发电，另有58座核电站正在建设。截至2022年底，世界上有12个国家的核能发电量占总发电量的四分之一以上。在法国和斯洛伐克，核能甚至占了总发电量的一半以上。
核安全
核安全是每一个利用核技术的国家的责任。原子能机构通过核安全和安保司建立有力的、可持续的和看得见的全球核安全与安保框架，旨在保护人类、社会和环境。该框架规定了安全和安保标准、指导方针及要求的协调发展和应用；但并未得到能在一个国家内强制执行安全标准的授权。
切尔诺贝利
1986年，乌克兰切尔诺贝利核电站发生事故，其原因是员工训练不足、操作不当以及反应堆存在设计缺陷。
切尔诺贝利事故发生后的四年间，苏联当局决定主要在国家层面对该事故进行处理。在未获得苏联支持的情况下，联合国及其合作伙伴努力寻求各种途径提供应急支援，包括对污染区域的核安全和环境情况进行评估，并分析事故引发的各种健康影响。
1986年切尔诺贝利核事故之后，国际核安全合作显著增强，制订和通过了四项国际安全公约、两项行为准则、一系列基本安全原则以及一套全球公认的原子能机构安全标准。原子能机构安全标准反映了国际社会对于保护人类和环境免受电离辐射影响所需核安全保障水平的共识。
福岛
2011年3月，日本东部发生9.0级大地震，随后引发海啸，造成福岛第一核电站设备出现故障，遭到重度损坏。这是继1986切尔诺贝利事故之后最大的一次民用核电站事故。受损的核电站释放出放射性物质，数万人被紧急疏散。原子能机构事件和应急中心立即召集核安全、应急响应和辐射防护领域专家启动全面响应。该中心收集和分析数据，并定期向原子能机构各成员国、国际组织、媒体和公众提供最新消息。
三个月后，原子能机构举行了核安全部长级会议，为2011年9月原子能机构成员国一致通过《核安全行动计划》铺平了道路，进一步强化了全球核安全国际合作。
核事故发生十年后，日本决定将储存在福岛第一核电站的处理水排入大海，这一决定得到了国际原子能机构总干事拉斐尔•马里亚诺•格罗西的支持。
2023年，国际原子能机构完成了对日本处理水排放计划的安全审查。根据审查后发布的综合报告，排放处理水的方案和活动符合相关的国际安全标准，对人和环境的放射性影响可以忽略不计。在排放阶段，原子能机构将继续进行安全审查，并将在机构官方网站上发布实时监测数据。
《不扩散核武器条约》
1968年《不扩散核武器条约》规定原子能机构开展实地视察，确保核材料仅用于和平目的。2003年伊拉克战争前，原子能机构的检查专员为发现和消除伊拉克违禁武器计划和相关能力发挥了关键作用。2005年，原子能机构及其总干事穆罕默德•巴拉迪 (Mohamed ElBaradei) 被授予诺贝尔和平奖，颁奖词称：“他们在防止核能被用于军事目的并确保最安全地和平利用核能方面做出了巨大的努力。”
联合国裁军谈判会议
联合国裁军谈判会议是唯一的多边裁军谈判论坛，会议拟定并于1996年通过了《全面禁止核试验条约》。目前，该条约已得到187个国家签署，177个国家批准，其中包括两个核武器拥有国——法国和联合王国。
然而，该《条约》生效必须得到44个核技术持有国的签署和批准，其中8个国家尚未批准：中国、埃及、印度、伊朗、以色列、朝鲜民主主义人民共和国、巴基斯坦和美国。俄罗斯于2023年撤销了批准。
裁军或核能领域的其他联合国办事机构
裁军事务厅负责推动核裁军和不扩散。和平利用外层空间委员会制定了1992年《在外层空间使用核动力源的原则》。联合国原子辐射影响问题科学委员会就电离辐射照射水平及影响提交报告，作为世界防护和安全标准的科学依据。
核恐怖主义
为应对核恐怖主义的危险，联合国还制订了《核材料实物保护公约》（1980年于维也纳签署）和《制止核恐怖主义行为国际公约》（2005年签署）。
无核武器区
建立无核武器区是一种区域性举措，旨在加强全球核不扩散与核裁军规范，并整合争取和平与安全的国际努力。《不扩散核武器条约》第七条规定：“本条约的任何规定均不影响任何国家集团为了保证其各自领土上完全没有核武器而缔结区域性条约的权利。”
核武器区所涉及的条约
以下条约构成了现有无核武器区的基础：
《特拉特洛尔科条约》，即《拉丁美洲和加勒比禁止核武器条约》
《拉罗通加条约》，即《南太平洋无核区条约》
《曼谷条约》，即《东南亚无核武器区条约》
《佩林达巴条约》，即《非洲无核武器区条约》
