Найважливіший напрям діяльності МАГАТЕ — забезпечення нерозповсюдження ядерної зброї. У 1968 році 102 країни підписали договір про нерозповсюдження ядерної зброї (ДНЯЗ). За Договором про нерозповсюдження ядерної зброї на МАГАТЕ покладена перевірка виконання зобов'язань його учасників. Контрольні функції Агентства — так звані гарантії МАГАТЕ — мають за мету не допустити в країнах, що не володіють ядерною зброєю, переключення атомної енергії з мирного застосування на створення ядерної зброї. Перевірка може відбуватися тільки на основі угоди з державою, в якій повинна проводитися інспекція. Ухвалення гарантій є добровільним. Контроль МАГАТЕ розповсюджується на десятки країн світу, включаючи держави з розвиненою ядерною промисловістю. У добровільному порядку під гарантії Агентства поставили ядерні установки США, Великобританія, Франція, Китай,Росія. Гарантії МАГАТЕ розповсюджуються також на 95% ядерних установок за межами п'яти вищеназваних держав. До теперішнього часу діє 225 угод про гарантії з 141 державою.