التفتيش النووي عملية فنية وقانونية تقودها الوكالة الدولية للطاقة الذرية، بهدف التأكد من أن المواد النووية لا تحول من الاستخدام السلمي إلى برنامج عسكري.

تبدأ العملية من إقرارات الدولة نفسها، فكل دولة خاضعة للرقابة تقدم للوكالة بيانات عن منشآتها، وكميات اليورانيوم أو البلوتونيوم لديها، وحركة المواد النووية داخل المواقع وخارجها. بعد ذلك، يدخل المفتشون إلى المنشآت المعلنة، ويراجعون السجلات، ويفحصون أجهزة الطرد المركزي، ويقيسون نسب التخصيب، ثم يطابقون ما تقوله الدولة مع ما يجدونه على الأرض.

لكن التفتيش لا يتوقف عند الأوراق، فهناك كاميرات مراقبة، وأختام توضع على المعدات والحاويات، وأجهزة رصد عن بعد، للتأكد من أن المواد لم تتحرك بين زيارة وأخرى دون علم الوكالة. ومن أهم أدوات التفتيش ما يعرف بالعينات البيئية، إذ يأخذ المفتشون مسحات دقيقة من الأسطح أو الغبار، لأن آثار المواد النووية قد تبقى في المكان حتى بعد تنظيفه.

وتعني عمليات التفتيش على أعلى مستوى تنفيذ رقابة أوسع وأكثر صرامة، من خلال الوصول إلى مواقع أكثر، وتقليل مهلة الإخطار قبل الزيارة، إلى جانب مراقبة مستمرة بالكاميرات، وأخذ عينات بيئية، وتفتيش قد يشمل مواقع أو أنشطة لم تكن ضمن الرقابة التقليدية.

ويرتبط ذلك بما يعرف بالبروتوكول الإضافي، الذي يمنح الوكالة صلاحيات أوسع للتأكد من سلامة المواد المعلنة، وأيضاً من عدم وجود أنشطة نووية غير معلنة.