En los centros atómicos la CNEA lleva adelante la mayor parte de sus actividades, desde la investigación científica de base hasta la elaboración de soluciones tecnológicas de alto valor agregado. Están ubicados en:

• Centro Atómico Bariloche (CAB), Bariloche, Río Negro.
• Centro Atómico Constituyentes (CAC), San Martín, Buenos Aires.
• Centro Atómico Ezeiza (CAE), Ezeiza, Buenos Aires.

En cada uno de ellos funciona un reactor de baja potencia dedicado a tareas de investigación y docencia, esto último en vinculación con un instituto académico asociado.

Las tareas están a cargo de profesionales y técnicos que conforman equipos multidisciplinarios abocados a la operación de los reactores, instalaciones experimentales, laboratorios de ensayo y plantas piloto y semi industriales. Esas tareas están relacionadas a la ingeniería para la generación nucleoeléctrica, el desarrollo de energías limpias y nuevas tecnologías de la información, la aplicación de técnicas nucleares para el cuidado del medio ambiente, la producción de radioisótopos medicinales, la asistencia tecnológica a la industria, entre otras.

Cada uno de los centros atómicos es un polo de desarrollo y transferencia de tecnología cuyos beneficios se trasladan al conjunto de la sociedad.