主要是透過對核材料與核設施的“保障監督”來實現的。

對於非“五核國”的其它國家，在簽署了“防止核擴散”的條約後，還需要與“國際原子能機構”（IAEA）單獨簽訂一份“機構保障監督”的協議，每個國家因為情況不同，協議的內容都不一樣。在協議中，規定了該國家所有的核設施及核材料的情況，並且由IAEA的監督小組予以核查。自然，軍用核材料是不能儲存的，只能儲存“民用核材料”，那是有嚴格定義的。

核設施是指核反應堆、核燃料加工廠、濃縮鈾工廠和乏燃料後處理廠。在這些設施的關鍵之處都安裝了各種探測器和記錄裝置。還經常有IAEA的專家來巡查或者常住，檢查各種記錄，使用“物料衡算”的辦法，追蹤核材料的去向和使用情況。避免核材料被藏匿起來，偷偷的用於核武器。總之，“機構保障監督”是非常嚴格的。

但對於“五核國”來說，就不是這樣了。對於“國際交流”的核設施及核材料，例如中國從俄羅斯購買的鈾濃縮廠（用於民用核燃料加工），必須由IAEA實施“機構保障”，這被稱為“強制交保”。但對於自己研究開發的核設施，自己生產製造的核材料，如果願意交給IAEA監督，稱為“自願交保”，IAEA自然歡迎。如果不“交保”，IAEA也管不著，沒有權利來管。

總之，對於其它國家，必須透過“國際監督”來證明你沒有“研究開發和製造核武器”。但對於“五核國”，反正你已經有了核武器，也不準備放棄，就不需要證明什麼了。北韓、印度、巴基斯坦就想獲得這樣的國際地位。

我們首先要了解一國為何有證明自己的核工程不會用於核武器的必要，這是因為人類形成了核不擴散制度。雖然五大國擁有核武器被作為例外，還有一些國家寧願受到制裁也強行擁核，但每個國家都爭相擁核絕不止威脅和平，而是很可能造成核武器輕易用於實戰，甚至觸發連鎖反應，使人類陷於核大戰核混戰。於是五大國在核武器使用上作出一定自我約束，世界大多數國家集體簽署並遵守了《核不擴散條約》。該條約也同時解決了在不擁有核武器的前提下將核技術用於科研和發電等和平目的的問題。

這才產生了和平利用核能的核工程應當讓世界相信不會用於核武器的需要。這是透過《核不擴散條約》的執行機構，聯合國下屬的國際原子能機構（IAEA）來監督的。IAEA對所有成員國的核反應堆和核電站都採取了一系列措施，包括當事國主動申報，IAEA人力和技術手段結合的監督和核查措施，特別是對可能用於提煉武器級鈽的核材料從生產到後處理的全過程進行不間斷的監視、測量和記錄，加上根據需要隨時可進行現場核查，基本保障了成員國不會有空子可鑽。由於IAEA的制度和程式是各國共同制訂並監督的，人員是國際招聘的，也不存在某國操縱和收買的機會。

可以想象，沒有這樣的國際制度，僅憑當事國自我標榜，是不可能建立起信任的。如果不受監督和懲罰，如此誘人的利益，一定會有國家作假的。