원자력 사업은 어느 한 국가가 독자적으로 추진할 수도 있으나 오늘날과 같이 국제교류가 보편화된 상황에서는 국가간 교역 또는 국가간 협력을 통하여 추진하는 것이 일반적인 추세이다. 원자력 수출통제는 핵무기 개발을 위한 모든 것을 자력으로 개발하지 않는 한 다른 나라의 도움을 받지 않을 수 없기 때문에 이 도움을 근원적으로 차단하면 핵무기 개발이 불가능하다는 인식에서 출발한 것이다.

원자력 수출통제는 제 2 차 세계 대전 중 미국의 우라늄 금수조치와 제 2 차 대전 이후 제정된 미국의 1946 년 원자력법에 따른 수출금지 조치에서 시작되었다. 미국에서 시작된 원자력 수출통제는 1970 년 NPT 발효, 1974 년 쟁거위원회(ZC: Zangger Committee) 지침발표, 그리고 1978 년 원자력 공급국그룹 (NSG: Nuclear Suppliers Group) 지침 발표를 계기로 국제 규범으로서 자리잡게 되었다 . 특히 이라크의 핵무기개발 프로그램이 독일 등을 통해 비밀리에 수입한 장비를 이용하여 추진되었다는 사실이 발각됨에 따라 수출통제에 대한 국제적인 인식은 더욱 제고되었다.

원자력 수출통제는 원자력 교역이 특정 국가의 핵무기 개발에 기여하지 못하도록 하는 통제제도로서 핵무기를 개발하려는 국가가 핵무기 개발에 필요한 핵물질, 장비, 부품, 기술 등을 구입할 수 없도록 하는데 목적이 있다. 따라서 어느 한 국가만이 수출통제를 해서는 소기의 목적을 달성 할 수 없고, 원자력 공급능력을 가진 국가들이 모두 수출통제를 해야만 소기의 목적을 달성할 수 있다.

원자력 수출통제는 핵무기 확산 방지를 위하여 핵무기 제조 에 필요한 관련 물질, 장비, 기술 등을 공급 측면에서 통제하는 것이다. 이를 위하여 국제적인 통제지침과 수출통제 목록이 설정되어 있다. 수출통제제도의 당사국들은 이러한 국제 규범에 따라 국내 수출통제제도를 구축하고, 수출에 대한 통제를 실시함으로써 실질적이고 구체적으로 이행한다. 따라서 수출통제가 실제로 구현되는 내용은 각 국가의 정책에 따라 조금씩 다르다. 미국과 같이 수출통제를 엄격하게 시행하는 국가도 있고 중국과 같이 비교적 느슨하게 운영하는 국가도 있다. 그러나 일반적으로 각국의 수출통제 제도에서 다루고 있는 요소들은 국제적 지침을 따르기 때문에 공통점이 있다.

원자력 수출통제의 대상이 되는 품목은 핵확산에 연계될 수 있는 품목에 한한다 . 여기에는 핵무기 제조에 사용되는 물질의 원천인 핵물질과 핵물질의 생산에 사용될 수 있는 시설, 장비, 물질 등이 있다. 이들 원자력 전용품목은 일명 트리거 리스트 (Trigger List) 로 불리고 있으며 1990 년대 초 이라크의 핵개발 계획에 서방으로부터 수입한 이중사용품목이 사용되었음이 밝혀지면서 이중사용품목도 1992 년부터 통제의 대상이 되었다. 이중사용품목은 일반 산업용도로 사용되면서 핵개발 프로그램에도 사용될 수 있는 품목을 의미한다. 또한 1995년부터는 이러한 품목뿐만 아니라 기술에 대해서도 통제를 시행하게 되었다. 수출통제 품목에는 원자로, 핵물질, 핵물질을 처리하기 위한 장비 및 부품 등 원자력 전용품목과 핵폭발에 간접적으로 사용될 수 있는 공작기계, 고강도 알루미늄, 내방사선 카메라 등이 포함되어 있다.

수출통제는 세계 모든 국가를 대상으로 하며 일반적으로 수출통제체제에서는 수출제한국가를 지정하지는 않고 있다. 그러나 수입국의 신뢰성 정도에 따라 수출통제의 강도가 달라질 수 있다. 신뢰성이 높은 국가에 대해서는 수출통제의 강도가 낮고 핵확산 의혹국이거나 NPT 또는 NSG 등 국제적 비확산 체제에 가입하지 않고 있는 국가에 대한 통제의 강도는 높다.

수출통제는 수출 금지를 의미하는 것이 아니라, 일정한 조건을 만족시킬 경우에만 허가한다는 것을 의미하므로 수출통제는 어떠한 조건을 전제로 하느냐가 주요한 관건이 된다고 할 수 있다. 일반적으로 원자력 수출통제의 경우 수출의 전제조건으로 IAEA의 안전조치 수용을 요구하고 있고 수령 국 정부의 평화적 이용 보증, 수령국이 해당 품목을 재이전 할 경우 최초 공급국의 사전동의, 해당 품목의 도난 등을 방지하기 위한 물리적 방호 등을 요구하고 있다. 이러한 수출 조건들은 대부분 양국간 체결하는 원자력 협력협정에 반영되고 있다. 그러나 경우에 따라서는 상기의 조건을 만족하더라도 수입국의 원자력 개발 프로그램이 핵무기 개발로 전용될 위험이 있을 경우에는 수출금지 조치를 취하고 있다.

평화적 이용 보증이란 수령국 정부가 협정에 따라 이전된 핵물질, 물질, 장비, 그리고 이들로부터 파생된 품목이 평화적 목적으로만 이용될 것이라고 공급국 정부에 보증하는 것이며, 수입국 정부는 평화적 이용에 대한 책임을 진다.

평화적 이용을 검증하기 위하여 수입국으로 이전된 원자력 품목 및 이로부터 파생된 품목에 대해 IAEA안전조치 적용을 의무화하고 있다. 또한 이전된 품목 및 이로부터 파생된 품목에 대하여 수입국이 방호조치를 적용하도록 의무를 부과하고 있다.

이전된 품목과 관련하여 수령국이 특정의 활동(재이전, 재처리, 농축 등)을 하고자 할 때 공급국으로부터 사전에 동의를 받도록 하는 것으로서 사전동의의 수준은 국가마다 차이가 있다.

수출허가는 수출통제를 시행하는 각 국가의 수출허가 부서가 담당하고 있다. 일반적으로 수출업자가 필요한 서류를 첨부하여 정부에 수출허가를 신청하면 정부는 국내법에 규정된 절차 및 기준에 따라 이를 심사하고 수출허가 여부를 결정하게 된다.