成员国总数：178个（截至2023年9月19日）
需要有18份批准书才能将原子能机构《规约》于1957年7月29日付诸生效。
在下面列表中，年份表示加入原子能机构的时间。国家名称不一定是其历史称谓。
- 1957年：阿富汗、阿尔巴尼亚、阿根廷、澳大利亚、奥地利、白俄罗斯、巴西、保加利亚、加拿大、古巴、丹麦、多米尼加共和国、埃及、萨尔瓦多、埃塞俄比亚、法国、德国、希腊、危地马拉、海地、教廷、匈牙利、冰岛、印度、印度尼西亚、以色列、意大利、日本、大韩民国、摩纳哥、摩洛哥、缅甸、荷兰王国、新西兰、挪威、巴基斯坦、巴拉圭、秘鲁、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、俄罗斯联邦、南非、西班牙、斯里兰卡、瑞典、瑞士、泰国、突尼斯、土耳其、乌克兰、大不列颠及北爱尔兰联合王国、美利坚合众国、委内瑞拉玻利瓦尔共和国、越南
- 1958年：比利时、厄瓜多尔、芬兰、伊朗伊斯兰共和国、卢森堡、墨西哥、菲律宾、苏丹
- 1959年：伊拉克
- 1960年：智利、哥伦比亚、加纳、塞内加尔
- 1961年：刚果民主共和国、黎巴嫩、马里
- 1962年：利比里亚、沙特阿拉伯
- 1963年：阿尔及利亚、多民族玻利维亚国、科特迪瓦、利比亚、阿拉伯叙利亚共和国、乌拉圭
- 1964年：喀麦隆、加蓬、科威特、尼日利亚
- 1965年：哥斯达黎加、塞浦路斯、牙买加、肯尼亚、马达加斯加
- 1966年：约旦、巴拿马
- 1967年：塞拉利昂、新加坡、乌干达
- 1968年：列支敦士登
- 1969年：马来西亚、尼日尔、赞比亚
- 1970年：爱尔兰
- 1972年：孟加拉国
- 1973年：蒙古
- 1974年：毛里求斯
- 1976年：卡塔尔、阿拉伯联合酋长国、坦桑尼亚联合共和国
- 1977年：尼加拉瓜
- 1983年：纳米比亚
- 1984年：中国
- 1986年：津巴布韦
- 1992年：爱沙尼亚、斯洛文尼亚
- 1993年：亚美尼亚、克罗地亚、捷克共和国、立陶宛、斯洛伐克
- 1994年：哈萨克斯坦、马绍尔群岛、北马其顿、乌兹别克斯坦、也门
- 1995年：波斯尼亚和黑塞哥维那
- 1996年：格鲁吉亚
- 1997年：拉脱维亚、马耳他、摩尔多瓦共和国
- 1998年：布基纳法索
- 1999年：安哥拉、贝宁
- 2001年：阿塞拜疆、中非共和国、塞尔维亚、塔吉克斯坦
- 2002年：博茨瓦纳、厄立特里亚
- 2003年：洪都拉斯、吉尔吉斯斯坦、塞舌尔
- 2004年：毛里塔尼亚
- 2005年：乍得
- 2006年：伯利兹、马拉维、黑山、莫桑比克
- 2007年：帕劳
- 2008年：尼泊尔
- 2009年：巴林、布隆迪、柬埔寨、刚果、莱索托、阿曼
- 2011年：老挝人民民主共和国
- 2012年：多米尼克、斐济、巴布亚新几内亚、卢旺达、多哥、特立尼达和多巴哥
- 2013年：斯威士兰、圣马力诺
- 2014年：巴哈马、文莱达鲁萨兰国
- 2015年：安提瓜和巴布达、巴巴多斯、吉布提、圭亚那、瓦努阿图
- 2016年：土库曼斯坦
- 2017年：圣文森特和格林纳丁斯
- 2018年：格林纳达
- 2019年：圣卢西亚
- 2020年：科摩罗
- 2021年：萨摩亚
- 2022年：圣基茨和尼维斯、汤加
- 2023 年： 佛得角、几内亚、冈比亚
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成员国总数178个（截至2023年9月19日）
朝鲜民主主义人民共和国（朝鲜）于1974年加入国际原子能机构，后于1994年退出。
以下国家已由国际原子能机构大会核准其成员资格，一旦向保存国政府交存必要法律文书，成员资格即刻生效。
-- 库克群岛和索马里。
