Dès sa création en 1945, le CEA a été investi de missions régaliennes dans les domaines des usages de l’énergie nucléaire. Il contribue aux capacités d’arbitrage du gouvernement français. Il apporte son expertise et participe à l’élaboration et à la mise en œuvre de la politique gouvernementale en matière de coopération nucléaire internationale (politique nucléaire extérieure), et des initiatives nationales dans le domaine de la lutte contre la prolifération des armes nucléaires et des technologies sensibles associées. Il représente la France au sein de l’Agence Internationale de l’Energie Atomique (AIEA), de la Communauté européenne de l’énergie atomique (Euratom), et de l’Agence pour l'énergie nucléaire de l’Organisation de coopération et de développement économiques (OECD/NEA).