En atomfri zone er en zone, region (distrikt), på hvis territorium placering af atomvåben , deres midler til levering til mål, afprøvning og produktion af atomvåben er forbudt ved aftale. Samtidig påtager atomstater sig visse internationale juridiske garantier både i forhold til andre stater og deres egne territorier, der indgår i atomfri zoner.
De forpligter sig til ikke at bruge atomvåben mod medlemslandene i den atomfri zone, ikke at sende skibe og enheder udstyret med atomvåben og atomkraftværker ind i disse lande, ikke at overføre atomvåben til deltagerne i zonen, ikke at hjælpe dem med at opbygge deres nukleare potentiale.
For 2009 blev atomfri zoner erklæret:
Siden 1984 har New Zealand erklæret sig selv som en atomfri stat. Mongoliet og Hviderusland har status som en ikke-nuklear stat .
Oprettelsen af atomfrie zoner bidrager til at styrke tilliden mellem stater, sikre sikkerhed og observere regimet for ikke-spredning af atomvåben.