Az OAH feladata az atomenergia kizárólag békés célra való alkalmazásával, a nukleáris létesítmények és a radioaktívhulladék-tárolók, továbbá a nukleáris és más radioaktív anyagok szállításához használt konténerek biztonságával és sugárvédelmével, valamint azok védettségével összefüggő hatósági feladatok ellátása. Az OAH általános építésügyi hatósági és építésfelügyeleti jogkörrel rendelkezik a nukleáris létesítmények és radioaktívhulladék-tárolók biztonsági övezetében elhelyezkedő építményekre vonatkozóan. Új nukleáris létesítmény esetén az OAH felügyeli a teljes létesítési folyamatot, a telephely vizsgálatának módszertanától kezdve az üzembe helyezésig és üzemeltetésig.
Az atomenergia biztonságos és védett alkalmazásával kapcsolatos egyik legfontosabb nemzetközi elvárás, hogy a felügyelő hatóság független legyen a termelői, tulajdonosi, szolgáltatói érdekektől és az atomenergia alkalmazásában érdekelt államigazgatási szervektől. Magyarországon az Atomtörvény és a végrehajtási rendeletek több rendelkezése garantálja a függetlenségre vonatkozó nemzetközi elvárások érvényesülését. Az OAH a Kormány irányításával működik, felügyeletét a miniszterelnök által kijelölt miniszter tárcafelelősségétől függetlenül látja el. Az Országos Atomenergia Hivatal nem támogatója és nem ellenzője az atomenergia alkalmazásának.
Az Atomtörvény rendelkezései szerint az OAH munkáját Tudományos Tanács segíti. A Tudományos Tanács az atomenergia alkalmazása területén országosan elismert szakemberekből álló, legfeljebb 12 tagú testület, amelynek elnökét és tagjait az OAHt felügyelő miniszter nevezi ki.
A hatósági tevékenység fontos területe az engedélyezés. Ennek eredményeként a hatóság – a vonatkozó jogszabályi előírások figyelembevételével – felhatalmazza az atomenergia alkalmazóját az atomenergia alkalmazásával kapcsolatos tevékenység végzésére.
Az Országos Atomenergia Hivatal hatósági felügyeleti tevékenysége keretében ellenőrzéseket végez, amelyek során megvizsgálja az általa kiadott engedélyekben foglaltak, valamint a jogszabályok és a nukleáris biztonsági szabályzatok szerinti előírások betartását, a hivatal által elrendelt intézkedések végrehajtását, illetőleg az atomenergia békés célú alkalmazásának biztonságosságát és védettségét. Ha a hatóság rendellenességeket észlel, annak megszüntetése érdekében haladéktalanul intézkedik, vagy intézkedést kezdeményez. A hatóság az atomenergia alkalmazójának működését és a létesítmények biztonsági, védettségi helyzetét rendszeresen elemzi és értékeli. Az elemző és értékelő tevékenység lényeges része a hazai és külföldi tapasztalatok hasznosítása.
Az OAH székházában Veszélyhelyzeti Intézkedési, Gyakorló és Elemző Központ (Centre for Emergency Response, Training and Analysis, CERTA) működik. A központ lehetővé teszi hazai vagy külföldi nukleáris létesítményben kialakuló, a lakosságot, a környezetet fenyegető nukleáris veszélyhelyzet figyelemmel kísérését, elemzését és a lehetséges következmények gyors meghatározását.
Az OAH kiemelten fontosnak tartja az átlátható működést, a közvélemény pontos és hiteles tájékoztatását. Az OAH-val kapcsolatos hírek, szakmai anyagok, a jogi szabályozás és az útmutatók, illetve a hatósági tevékenységgel összefüggő információk elérhetők a hivatal honlapján (http://www.oah.hu). Törvényi kötelezettségének eleget téve az OAH minden létesítményszintű engedélyezési eljárás esetén közmeghallgatást tart. Ez a fórum lehetőséget biztosít a lakosság és a különböző szervezetek számára az adott ügyek részleteinek megismerésére, véleményük kifejtésére.