أُطلق برنامج إيران النووي في فترة خمسينيات القرن العشرين بمساعدة من الولايات المتحدة جزءا من برنامج «الذرة من أجل السلام». حيث شاركت الولايات المتحدة والحكومات الأوروبية الغربية في البرنامج النووي الإيراني إلى أن قامت الثورة الإيرانية عام 1979 وأطاحت بشاه إيران.
بعد الثورة الإسلامية عام 1979، أمر روح الله الموسوي الخميني بحل أبحاث الأسلحة النووية السرية للبرنامج، إذ كان يعتبر هذه الأسلحة محظورة بموجب الأخلاق والفقه الإسلامي. ولكنه أعاد السماح بإجراء بحوث صغيرة النطاق في الطاقات النووية، وسمح بإعادة تشغيل البرنامج خلال الحرب الإيرانية العراقية، وقد خضع البرنامج لتوسع كبير بعد وفاة روح الله الخميني في عام 1989. وقد شمل البرنامج النووي الإيراني عدة مواقع بحث، اثنين من مناجم اليورانيوم ومفاعل أبحاث، ومرافق معالجة اليورانيوم التي تشمل محطات تخصيب اليورانيوم الثلاثة المعروفة.
يعتبر مفاعل بوشهر أول محطة للطاقة النووية في إيران، وقد اكتمل بمساعدة كبيرة قدمتها وكالة روساتوم الروسية الحكومية. وقد افتتح رسمياً في 12 سبتمبر 2011.
أعلنت إيران أنها تعمل على إنشاء مصنع جديد للطاقة النووية في دارخوين قدرته 360 ميجاوات. وقد أعلنت شركة Atomenergoprom (الشركة الهندسية الروسية المقاولة) بأن محطة بوشهر للطاقة النووية ستصل لكامل طاقتها الإنتاجية بحلول نهاية عام 2012. وأوضحت إيران أيضاً بأنها ستسعى لتصنيع محطات متوسطة الحجم لإنتاج الطاقة واستكشاف مناجم اليورانيوم في المستقبل.
في نوفمبر 2011، انتقدت الوكالة الدولية للطاقة الذرية مجلس محافظي إيران. وبعد تقرير الوكالة خلصت إلى أن إيران على الأرجح قد أجرت البحوث والتجارب الرامية إلى تطوير قدرات الأسلحة النووية قبل عام 2003.
يُوضح تقرير الوكالة تفاصيل المزاعم بأن إيران أُجريت دراسات تتعلق بتصميم الأسلحة النووية، بما في ذلك وضع المفجر، ووضع نقط متعددة من المواد شديدة الانفجار، والتجارب التي تنطوي على إمكانية حمل صواريخ نووية على مركبات ناقلة. وقد ذكر عدد من الخبراء النوويين الغربيين بأنه كان هناك القليل جداً من الجديد في التقرير، أنه المعني في المقام الأول الأنشطة الإيرانية قبل عام 2003، وأن وسائل الإعلام أعطت تقارير مبالغ فيها. إيران رفضت تفاصيل التقرير واتهمت الوكالة الموالية للغرب بالتحيز. وهددت بخفض تعاونها مع الوكالة الدولية.
في عام 2010 نشرت فتوى بتحريم إنتاج وتخزين واستخدام الأسلحة النووية للمرشد الأعلى للثورة الإسلامية في إيران علي الخامنئي على موقع مكتبه في ندائه للمؤتمر الدولي لنزع السلاح النووي في طهران. وأكّد خامنئي أن البرنامج النووي الإيراني هو لأغراض سلمية، وأن مبادئ الجمهورية الإسلامية تمنعها من اللجوء إلى استخدام الأسلحة النووية.
في عام 2015، تم توقيع خطة العمل الشاملة المشتركة (JCPOA) بين إيران والقوى الكبرى، والتي وضعت قيودًا صارمة على البرنامج النووي مقابل رفع جزئي للعقوبات. غير أن الولايات المتحدة انسحبت من الاتفاق عام 2018، مما أدى إلى إعادة فرض العقوبات وتوسيع البرنامج الإيراني.
تقرير صادر في أكتوبر 2023 قدّر أن مخزون إيران من اليورانيوم المخصب تجاوز الحد المسموح به وفق الاتفاق النووي لعام 2015 بأكثر من 22 ضعفًا، مع إمكانية تصنيع قنبلة نووية واحدة في غضون أسبوع، وسبع قنابل في غضون شهر.
وفي 12 يونيو 2025 أعلنت الوكالة الدولية للطاقة الذرية أن إيران غير ملتزمة بتعهداتها النووية، وذلك للمرة الأولى منذ عشرين عامًا. وردّت إيران بفتح موقع تخصيب جديد وتركيب أجهزة طرد مركزي متطورة. ويُنظر إلى تسريع إيران لتخصيب اليورانيوم على أنه جاء كرد مباشر على انهيار حزب الله وباقي أذرعها، ضمن ما وُصف بانهيار واسع لمحور المقاومة. هذا الانهيار، الذي مثّل ضربة استراتيجية لمصالح طهران الإقليمية، دفعها إلى تسريع خطواتها النووية في محاولة لتعويض خسائرها واستعادة توازن الردع. فردًا على هذه التطورات، نفذت إسرائيل في 13 يونيو 2025 سلسلة من الضربات الجوية استهدفت منشآت نووية في نطنز ومناطق أخرى، في خطوة وُصفت بأنها محاولة لعرقلة وصول إيران إلى القدرة النووية العسكرية التي تعتبرها إسرائيل تهديدًا وجوديًا.
وفي 21 يونيو 2025 ذكرت القناة 12 الإسرائيلية أن الجيش الإسرائيلي شن هجوما على منشآت نطنز النووية ودمرها بالكامل، كما أعلنت الوكالة الدولية للطاقة الذرية، أن ورشة لتصنيع أجهزة الطرد المركزي في نطنز تعرضت لهجوم غير أنه لم تكن هناك أي مواد نووية في الورشة المستهدفة، وأن الهجوم لن تكون له تبعات إشعاعية.
وفي فجر يوم الأحد 22 يونيو 2025 أعلن الرئيس الأمريكي دونالد ترامب نجاح الجيش الأمريكي في قصف ثلاث منشآت نووية في إيران وهي فوردو ونطنز وأصفهان باستخدام قاذفات B-2 الأمريكية، قائلاً: منشأة فوردو انتهت، وحسب صحيفة نيويورك تايمز، فإن أكثر من 30 طنًا من القنابل استُخدمت لتدمير محطة فوردو للطاقة النووية، معتبرة هذه الضربات أول عملية من نوعها تُنفذها القوات الأمريكية داخل إيران منذ الثورة الإسلامية عام 1979. وقد أكد مركز إدارة الأزمات في محافظة قم الإيرانية الهجوم مشيراً إلى تعرض جزء من منطقة موقع فوردو النووي لهجوم امريكي، كما أكدت محافظة أصفهان "تعرض منشأتي أصفهان ونطنز النوويتين لهجمات"، وفي الوقت نفسه أكدت وسائل إعلام إيرانية إجلاء المواقع النووية الثلاثة منذ فترة.
وفي يوم الخميس 26 يونيو 2025 صرح مدير الوكالة الدولية للطاقة الذرية غروسي أن إيران لا تمتلك أسلحة نووية لكنها كانت تمتلك ما يكفي من المواد لإنتاج نحو 12 قنبلة نووية وان الهجوم الأمريكي على منشآت إيران النووية لم يسفر عن تدمير البرنامج النووي الإيراني لكنه تعرض لأضرار جسيمة وأن أجهزة الطرد المركزي في موقع فوردو لم تعد صالحة للعمل.
وفي يوم الجمعة 27 يونيو 2025 وثقت صور أقمار صناعية عودة بعض النشاط إلى منشأة فوردو النووية الإيرانية، حيث أمكن رؤية مركبات ومعدات بناء بالقرب من الثقوب التي أحدثتها الغارات الجوية الأمريكية وحول مدخل المجمع تحت الأرض، كما رُصدت حفارة وجرافة كبيرة في المنشأة.
في سبتمبر 2025، وقعت إيران وروسيا اتفاقاً بقيمة 25 مليار دولار لبناء أربعة مفاعلات نووية في مدينة سيريك بمحافظة هرمزغان.