Im Atomwaffensperrvertrag ist die Nichtweiterverbreitung (Nonproliferation) von Atomwaffen vereinbart. In ihm ist festgelegt, dass der Besitz von Atomwaffen auf die folgenden 5 Staaten beschränkt bleiben soll: USA, Russland, Frankreich, Großbritannien und die Volksrepublik China. Die fünf offiziellen Atommächte verpflichten sich außerdem, die vollständige Abrüstung ihrer atomaren Waffen unter internationaler Aufsicht vertraglich zu vereinbaren. Der Vertrag wurde am 1.7.1968 von Großbritannien, den USA und der Sowjetunion und unterzeichnet und trat 1970 in Kraft.
Unterzeichnerstaaten, die keine Atomwaffen haben, verpflichten sich im Sperrvertrag, in Zusammenarbeit mit der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEA) ihre ausschließlich friedliche Nutzung der Kernenergie kontrollieren zu lassen.
Inzwischen haben 189 Staaten den Vertrag unterzeichnet. Mit der Unterzeichnung des Atomwaffensperrvertrages willigt ein Staat ein, sich in regelmäßigen Abständen den von der IAEA durchgeführten, angemeldeten Kontrollen auf Einhaltung des Vertrags zu unterwerfen. Inzwischen gibt es ein Zusatzprotokoll, das es den Inspektoren der IAEA ermöglicht, unangemeldete Kontrollen in beliebigen Anlagen durchzuführen. Dieses Protokoll wurde allerdings erst von 38 Staaten ratifiziert - weder die USA noch einer der EU-Staaten sind unter den Unterzeichnenden.

Der Atomwaffensperrvertrag ist seit seinem Bestehen erheblicher Kritik ausgesetzt. Zum einen wird seine grundsätzliche Wirksamkeit hinterfragt: Sämtliche Atommächte haben seit Unterzeichnung des Vertrags Angriffskriege geführt; trotz der Vereinbahrung der Geheimhaltung und Nichtweitergabe gibt es inzwischen einige Staaten, die ebenfalls Atomwaffen haben; die Atommächte haben ihre Atomwaffen-Arsenale zwar zum Teil reduziert, von Vorbereitungen zu Verträgen über eine vollständige Abrüstung atomarer Waffen wird aber auch in Zukunft nicht zu reden sein. Des weiteren wird kritisiert, daß bereits vorgefallene Verletzungen des Atomwaffensperrvertrages keine Konsequenzen hatten. Auch die sogenannte "Nukleare Teilhabe", also die Stationierung von Atomraketen und -Waffen in Ländern, die keine Atomwaffen haben (z.B. amerikanische Mittelstreckenraketen in Deutschland) wird von manchen Ländern als Bruch des Vertrages gewertet.