各國與原子能機構之間的保障協定對實施原子能機構核核查工作作出規定。目前，原子能機構對全世界185個國家實施了保障，其中178個國家將全面保障協定付諸生效。所有《不擴散核武器條約》無核武器締約國必須與原子能機構締結全面保障協定。在《不擴散核武器條約》生效前后，一些國家集團建立了地區無核武器區。類似于《不擴散核武器條約》，建立無核武器區的地區條約規定了締約國的保障義務。
原子能機構負責核查并確保各國遵守其與原子能機構締結的保障協定，履行其在《不擴散核武器條約》和無核武器區條約下的義務。
此外，應有關國家請求，原子能機構在其中兩項條約的制定過程中提供了支持：1996年締結的關于建立非洲無核武器區的《佩林達巴條約》和2006年締結的關于建立中亞無核武器區的《塞米巴拉金斯克條約》。原子能機構的支持包括向參加談判進程的國家提供技術和法律咨詢。
通過其立法援助計劃，原子能機構還協助這些條約的締約國制定有關和平利用核能的國家立法，以使它們能夠執行與核不擴散和保障有關的國際法律文書，以及與核安全、核安保及核責任等其他核法律領域有關的國際法律文書。
無核武器區條約中規定的保障條款與《不擴散核武器條約》中的保障條款類似，均要求締約國與原子能機構締結全面保障協定。《塞米巴拉金斯克條約》還要求締約國與原子能機構締結附加議定書，賦予原子能機構更廣泛接觸一國資料和場所的權力。
與《不擴散核武器條約》一樣，《拉羅湯加條約》《曼谷條約》《佩林達巴條約》和《塞米巴拉金斯克條約》也包括要求將原子能機構保障作為締約國提供源材料或特種可裂變材料，或為加工、使用或生產特種可裂變材料而專門設計或制備的設備或材料的條件的條款。《塞米巴拉金斯克條約》還要求締結附加議定書，作為供應此類核材料和設備的條件。
一些無核武器區條約為原子能機構規定了更廣泛的作用，例如在出現與遵守這些條約規定有關的問題時，可以參加實況調查工作組訪問或視察。
無核武器國家締結的與《不擴散核武器條約》有關的全面保障協定也符合這些國家根據所加入的無核武器區條約締結全面保障協定的義務。拉丁美洲和加勒比地區國家與原子能機構締結了全面保障協定，以履行其根據《拉丁美洲和加勒比禁止核武器條約》和《不擴散核武器條約》承擔的保障義務。
