Komisi Energi Atom didirikan oleh Kongres Amerika Serikat ketika mengesahkan Undang-Undang Energi Atom 1946. Setelah Perang Dunia Kedua, Undang-undang ini mengalihkan kendali dan pengawasan energi atom di AS dari dinas militer ke Komisi Energi Atom, sebuah badan sipil dalam pemerintah federal. Secara umum, peran komisi sebelum dihapuskan adalah untuk mengarahkan penelitian, pengembangan dan produksi senjata nuklir serta penggunaan energi atom untuk tujuan damai.
Termasuk dalam fungsi komisi adalah tujuan militer untuk memproduksi bahan bakar atom dan pengujian dan pembuatan senjata nuklir. Itu juga bertanggung jawab untuk mengembangkan reaktor nuklir untuk melayani tujuan sipil dan militer. Akhirnya, Komisi Energi Atom akan mengarahkan penelitian tentang penggunaan bahan nuklir di bidang teknik serta dalam ilmu fisika, kedokteran dan biologi.
Secara administratif, dewan komisaris yang terdiri dari lima orang diangkat untuk memimpin badan baru tersebut. Tiga komite penasihat utama juga dibentuk untuk memberikan masukan dan arahan. Komisi Energi Atom diminta untuk berkonsultasi dengan Komite Penghubung Militer tentang apa pun yang berkaitan dengan penerapan energi atom untuk militer. Selama 10 tahun pertama keberadaannya, sebagian besar sumber daya komisi digunakan untuk pengembangan dan produksi senjata nuklir dan penggunaan energi atom militer lainnya. Komite Gabungan Kongres tentang Energi Atom memberikan pengawasan kongres, dan Komite Penasihat Umum, yang terdiri dari peneliti atom terkemuka, memberikan arahan teknis dan ilmiah yang diperlukan kepada Komisi Energi Atom.
Pada tahun 1954, Kongres AS menambah tanggung jawab komisi dengan mengamandemen Undang-Undang Energi Atom 1946 yang asli. Amandemen pada tahun 1954 mengizinkan komisi untuk mentransfer informasi tentang teknologi nuklir ke negara lain serta ke perusahaan swasta. Dengan demikian, Komisi Energi Atom bertanggung jawab untuk mengawasi perluasan penggunaan bisnis energi nuklir di AS. Pada tahun 1960-an dan awal 1970-an, Komisi Energi Atom bekerja dengan perusahaan-perusahaan di industri swasta untuk mengembangkan reaktor yang dapat menghasilkan tenaga listrik. Selain itu, pada tahun 1954, Komisi Energi Atom diberi peran untuk mengatur keselamatan industri tenaga nuklir.
Konflik akhirnya berkembang antara tanggung jawab komisi untuk mengembangkan dan mengatur industri tenaga nuklir komersial. Konflik ini menyebabkan Kongres AS untuk menghapuskan Komisi Energi Atom pada tahun 1974. Tanggung jawabnya kemudian dibagi antara Komisi Pengaturan Nuklir yang baru dibentuk dan Departemen Energi.