ماده 3 - وظایف سازمان به قرار زیر است:
الف - توسعه و گسترش علوم و فنون اتمی در کشور و ایجاد زیربنای علمی و فنی لازم برای استفاده از علوم و فنون اتمی در برنامه های توسعه و تحول کشور.
ب - انجام مطالعات و تحقیقات لازم در زمینه های مربوط به علوم و فنون اتمی.
ج - اهتمام در کاربرد علوم و فنون اتمی در صنایع و کشاورزی و خدمات.
د - ایجاد خدمات فنی مورد نیاز کشور در زمینه علوم و فنون اتمی.
ه - انجام بررسیها و عملیات اکتشافی برای تعیین منابع مواد اولیه صنایع اتمی از قبیل سوخت اتمی و مواد رادیواکتیو و بهره برداری از از این منابع از طریق استخراج و تخلیص و استفاده از مواد مزبور در صنایع و نیروگاه ها و کارخانه ها و تأسیسات مختلف اتمی کشور.
سازمان موظف است اهتمام خود را برای تأمین سوخت اتمی و سایر مواد اصلی مورد نیاز صنایع اتمی کشور با توجه به نیازهای آینده به کار ببرد.
و - ایجاد نیروگاه های اتمی و بهره برداری از آنها برای کمک به تأمین نیروی برق مورد نیاز کشور.
ز - ایجاد تأسیسات شیرین کردن آب شور و بهره برداری از آنها برای کمک به تأمین آب مورد نیاز کشور.
ح - تولید و توزیع رادیو ایزوتوپها و سایر مواد و تجهیزات مورد نیاز برای کاربرد علوم و فنون اتمی در کشور.
ط - ایجاد هماهنگی و نظارت بر امور مربوط به علوم و فنون اتمی در کشور که به وسیله سایر مؤسسات اعم از دولتی و یا وابسته به دولت و یا غیر دولتی انجام می شود و تنظیم مقررات و ضوابط و آیین نامه های مربوط و پیشنهاد آن به مراجع ذیصلاح قانونی برای تصویب.
ی - ایجاد ارتباط با مراجع بین المللی و یا کشورهای خارج در زمینه علوم و فنون و صنایع اتمی به نام دولت ایران. نمایندگی دولت ایران در آژانس بین المللی انرژی اتمی به عهده سازمان خواهد بود.
ک - انجام تحقیقات مربوط به استفاده از منابع انرژی موجود در طبیعت که مورد بهره برداری قرار نگرفته اند و اهتمام در استفاده از تجربیات سایر کشورها در این زمینه از طریق ایجاد ارتباط لازم.