원자력공학과 이와 관련되는 학문의 연구를 통하여 원자력의 개발, 발전에 기여하고, 회원 상호간의 친목을 도모할 목적으로 최형섭(崔亨燮) 등이 중심이 되어 1969년 3월 서울에서 설립되었다. 1981년 9월 사단법인 인가를 얻었다.
주요사업으로 연2회 정기적으로 학술발표회를 열고 있으며, 연4회 정도 해외전문학자를 초빙하여 세미나 및 연구발표회 등을 개최하고 있는데, 그 내용은 주로 원자력발전에 관한 것이다.
창립연도인 1969년 9월부터 ≪원자력학회지≫를 연4회 발간하다가 1995년부터는 연6회로 발간회수를 늘였으며, 그동안 국문 또는 영문에 상관없이 논문을 게재하였으나 1996년 6월호(제28권 제3호)부터는 영문으로 된 논문 및 기술보고만 게재하고 있다.
1998년 현재 제30권 제6호까지 발간하였고, 1982년부터는 회원들의 상호친목과 협조증진을 위하여 원자력학회 회원명부를 2년마다 한번씩 발행하고 있다. 또한 원자력계의 소식을 전하는 ≪뉴토피아≫라는 소식지를 1996년 3월부터 격월간으로 발행하고 있다.
원자력학회의 주요한 행사로는 매년 2회 개최하고 있는 학술발표회가 있다. 매년 5월과 10월 마지막주 금·토요일에 있는 춘·추계학술발표회는 원자력에 관한 학술 및 발전과 산·학·연의 협력을 증진시키고 있다.
미국원자력학회를 비롯하여 세계각국의 원자력학회와의 국제교류를 도모하고 있으며, 1985년 5월에 제5차태평양연안국원자력회의를 유치, 우리 나라에서 개최한 바 있다. 또한 1999년 5월에는 원자력 기술공학분야의 국제적 학술교류 조성·증진을 목적으로 하는 국제 정기학술회의인 SMiRT(Structural Mechanics in Reactor Technology) 15를 개최할 예정이다.
정회원 자격은 원자력공학 및 이와 관련된 학문을 전공한 자, 또는 원자력산업에 종사하고 있는 자 및 원자력의 발전과 보급에 기여한 자이며, 특별회원은 학회사업에 많은 찬조를 한 자 또는 단체·기관으로, 회장의 추천에 의하여 평의원회의 인준을 받아야 한다. 현재 회원총수는 2,000여명이다.