В 1958 году Иран ратифицировал устав МАГАТЭ, а в 1959 году основал Центр ядерных исследований при Тегеранском университете. В 1967 году при помощи специалистов из США на базе центра построен первый в стране атомный реактор. В июле 1968 года Иран подписал Договор о нераспространении ядерного оружия. В 1973 году по инициативе шаха Мохаммеда Раза Пахлеви началась реализация программы, предусматривавшей создание 23 энергоблоков АЭС. В 1974 году при помощи французской фирмы Technique Atom и специалистов ФРГ и США начато строительство Центра ядерных исследований в Исфахане. В 1974 году Иран заключил договор с немецкой компанией Kraftwerk Union на строительство двух энергоблоков в Бушере, а в 1976 году — с французской Framatome еще на шесть энергоблоков для двух АЭС.
После исламской революции 1979 года договоры были разорваны. Разработки в области атомной энергетики прекратили под давлением аятоллы Хомейни, считавшего ее "антиисламским явлением". В 1989 году после смерти аятоллы Тегеран начал переговоры о сотрудничестве в сфере атомной энергетики с СССР и Китаем. В 1992 году с КНР подписан договор о строительстве двух реакторов в Дарховине, в январе 1995 года РФ и Тегеран заключили контракт на $800 млн на достройку реактора в Бушере. В 1997 году при помощи КНР достроен центр в Исфахане.
13 декабря 2002 года представитель госдепа США Ричард Баучер заявил, что Иран строит центрифуги для получения обогащенного урана в военных целях в Натанзе и Араке. США призвали ООН ввести санкции против Ирана. В феврале 2003 года инспекторы МАГАТЭ проверили данные объекты, но прямых доказательств наличия военной составляющей в атомных разработках Ирана выявлено не было. 13 июня 2003 года директор МАГАТЭ Мухаммед аль-Барадеи обвинил Иран в нарушении ДНЯО. 11 ноября 2004 года Иран в качестве жеста доброй воли приостановил обогащение урана. Эксперты МАГАТЭ опечатали центр в Исфахане и реактор в Натанзе. Однако США и ЕС продолжали настаивать на полном прекращении обогащения урана, обещая Ирану экономическую помощь и содействие при вступлении в ВТО. 10 августа 2005 года, после избрания президентом Ирана Махмуда Ахмади-Нежада, сорваны пломбы с оборудования центра в Исфахане, но обогащение урана не началось. 24 сентября МАГАТЭ приняло резолюцию о передаче иранского ядерного досье в Совет Безопасности ООН, если Тегеран полностью не откажется от обогащения урана. 24 декабря РФ официально объявила, что готова создать с Ираном СП по обогащению урана на российской территории. 10 января 2006 года сняты пломбы с реактора в Натанзе, а 6 февраля Тегеран официально заявил о возобновлении работ по обогащению. 26 февраля на переговорах в Бушере глава Росатома Сергей Кириенко и вице-президент Ирана Голям-Реза Агазаде договорились о создании СП.