La Resolución 3472 B (1975) de la Asamblea General de las Naciones Unidas (AGNU) define una ZLAN como:

«(…) toda zona, reconocida como tal por la Asamblea General de las Naciones Unidas, que cualquier grupo de Estados haya establecido, en el libre ejercicio de su soberanía, en virtud de un tratado o una convención mediante la cual:

1. Se defina el estatuto de ausencia total de armas nucleares al que estará sujeta esa zona, inclusive el procedimiento para fijar los límites de la misma;
2. Se establezca un sistema internacional de verificación y control para garantizar el cumplimiento de las obligaciones derivadas de ese estatuto.»

Los Estados que conforman una ZLAN, en el ejercicio de su soberanía, se comprometen a prohibir en sus respectivos territorios la investigación, diseño, desarrollo, ensayo, adquisición, emplazamiento y posesión de armas nucleares.

La Resolución 3472 B también incluye una definición de las principales obligaciones de los Estados poseedores de armas nucleares para con las ZLAN y para con los Estados que las integren:

«2. En cualquier caso de una zona libre de armas nucleares que haya sido reconocida como tal por la Asamblea General, todos los Estados poseedores de armas nucleares deberán contraer o reafirmar, en un instrumento internacional solemne que tenga plena obligatoriedad jurídica, como un tratado, una convención o un  protocolo, las siguientes obligaciones:

1. Respetar en todas sus partes el estatuto de ausencia total de armas nucleares definido en el tratado o convención que sirva de instrumento constitutivo de la zona;
2. No contribuir en forma alguna a que en los territorios que formen parte de la zona se practiquen actos que entrañen una violación del referido tratado o convención;
3. No emplear armas nucleares y no amenazar con su empleo contra los Estados integrantes de la zona.»

El Comité de Desarme de las Naciones Unidas en su informe del 30 de abril de 1999, recomendó una serie de principios y directrices para el establecimiento de zonas libres de armas nucleares, entre otros:

• Las ZLAN deben ser establecidas sobre la base de acuerdos libremente concertados entre los Estados de la región interesada.

• La iniciativa de crear una ZLAN debe partir exclusivamente de los Estados de la región de que se trate y ser llevada adelante por todos los Estados de esa región.

• En los casos en que haya consenso en cuanto al objetivo de crear una ZLAN en determinada región, la comunidad internacional debe alentar y apoyar los esfuerzos que desplieguen los Estados de la región correspondiente para establecer esa zona. Según proceda, debe prestarse a los Estados de la región de que se trate la asistencia que necesiten en sus esfuerzos por establecer una zona libre de armas nucleares recurriendo, en particular, a la función fundamental que cumplen las Naciones Unidas.

• Todos los Estados de la región de que se trate deben participar en las negociaciones relativas a la zona y su establecimiento conforme a acuerdos o arreglos libremente concertados entre los Estados de la región.

• El estatuto de una ZLAN debe ser respetado por todos los Estados partes en el tratado por el que se haya establecido la zona así como por los Estados de fuera de la región, incluidos todos los Estados cuya cooperación y apoyo sean fundamentales para que la zona tenga la mayor efectividad posible, a saber, los Estados poseedores de armas nucleares y, si los hay, los Estados que tengan territorios o que sean responsables, por compromisos internacionales, de territorios situados en la zona de que se trate.
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• Los Estados poseedores de armas nucleares deben ser consultados durante las negociaciones sobre cada tratado por el que se establezca una ZLAN, y sus protocolos pertinentes, a fin de facilitar la firma y ratificación, por esos Estados, de los protocolos pertinentes del tratado en virtud de los cuales han de contraer obligaciones jurídicamente vinculantes respecto del estatuto de la zona y en cuanto a no utilizar ni amenazar con utilizar armas nucleares contra los Estados partes en el tratado.
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• En caso de que haya Estados que tengan territorio o que sean internacionalmente responsables de territorios dentro de la zona de que se trate, esos Estados deberán ser consultados durante las negociaciones sobre cada tratado por el que se establezca una ZLAN y sobre sus protocolos pertinentes, con vistas a facilitar la firma y ratificación, por esos Estados, de los protocolos pertinentes.
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• En todo tratado por el que se establezca una ZLAN debe preverse la prohibición efectiva del desarrollo, fabricación, control, posesión, ensayo, emplazamiento o transporte por los Estados partes de cualquier tipo de dispositivo nuclear explosivo, con cualquier fin que tenga, y estipularse que los Estado partes no permitirán que ningún otro Estado emplace dispositivos nucleares explosivos en la zona.

• En todo tratado por el que se establezca una ZLAN debe preverse la verificación eficaz del cumplimiento de las obligaciones concertadas por las partes en el tratado correspondiente, entre otras cosas, mediante la aplicación de las salvaguardias totales del Organismo Internacional de Energía Atómica a todas las actividades nucleares en la zona.
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• La existencia de una ZLAN no debe prevenir el uso de la ciencia y la tecnología nucleares con fines pacíficos; al mismo tiempo, siempre que se previeran en los tratados por los que se hubiera establecido dicha zona, podría promover actividades de cooperación bilateral, regional e internacional para el uso pacifico de la energía nuclear en la zona, en apoyo del desarrollo socioeconómico, científico y tecnológico de los Estados partes.

En 1967, con la apertura a la firma del Tratado para la Proscripción de las Armas Nucleares en la América Latina y el Caribe (Tratado de Tlatelolco) se estableció la primera ZLAN en un territorio permanentemente poblado del planeta.

La iniciativa latinoamericana y caribeña inspiró el establecimiento de otras cuatro ZLAN: Pacífico Sur (Tratado de Rarotonga, 1985); Sudeste Asiático (Tratado de Bangkok, 1995); África (Tratado de Pelindaba, 1996); Asia Central (Tratado de Asia Central, 2006) y el territorio de Mongolia, que en el 2000 obtuvo el reconocimiento internacional como Estado libre de armas nucleares (Resolución 55/335 S de la AGNU).

• Tratado de Tlatelolco: establece la ZLAN de la América Latina y el Caribe. Fue abierto a firma el 14 de febrero de 1967 y entró en vigor el 25 de abril de 1969. Ha sido ratificado por todos los 33 Estados de la región: Antigua y Barbuda, Argentina, Bahamas, Barbados, Belice, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, Costa Rica, Cuba, Dominica, Ecuador, El Salvador, Granada, Guatemala, Guyana, Haití, Honduras, Jamaica, México, Nicaragua, Panamá, Paraguay, Perú, República Dominicana, San Cristóbal y Nieves, Santa Lucía, San Vicente y las Granadinas, Surinam, Trinidad y Tobago, Uruguay y Venezuela. El Tratado de Tlatelolco contiene dos Protocolos Adicionales. El Protocolo I está destinado a los Estados extraterritoriales que de jure o de facto tengan territorios bajo su responsabilidad en la Zona de Aplicación del Tratado. Ha sido firmado y ratificado por los Estados Unidos, Francia, Países Bajos y el Reino Unido. Por su parte, el Protocolo Adicional II está dirigido a los Estados poseedores de armas nucleares. Ha sido firmado y ratificado por China, los Estados Unidos, Francia, el Reino Unido y Rusia.

• Tratado de Rarotonga: establece una ZLAN en el Pacífico Sur. Fue abierto a firma en Rarotonga (Islas Cook), el 6 de agosto de 1985 y entró en vigor el 11 de diciembre de 1986.  Tiene 16 Estados Partes: Australia, Islas Cook, Fiji, Kiribati, la República de las Islas Marshall, Estados Federados de Micronesia, Nauru, Nueva Zelandia, Niue, Palau, Papua Nueva Guinea, Islas Salomón, Tonga, Tuvalú, Vanuatú y Samoa Occidental. Contiene tres Protocolos que han sido firmados y ratificados por los Estados poseedores de armas nucleares, con excepción de los Estados Unidos que no ha ratificado.

Visita la página web del Secretariado del Foro de las Islas del Pacífico

• Tratado de Bangkok: establece la ZLAN del Sudeste Asiático. Fue abierto a firma el 15 de diciembre de 1995 por los 10 Estados Miembros de la Asociación de Naciones del Sudeste Asiático (ASEAN) y entró en vigor el 27 de marzo de 1997. Cuenta con la ratificación de todos los Estados de la Zona: Brunei Darussalam, Camboya, Indonesia, Laos, Malasia, Myanmar, Filipinas, Singapur, Tailandia y Vietnam. Hasta la fecha, ningún Estado poseedor de armas nucleares ha firmado el Protocolo de este Tratado.

• Tratado de Pelindaba: crea la ZLAN del continente africano. Fue abierto a firma el 12 de abril de 1996 en el Cairo, Egipto. El Tratado de Pelindaba ha sido firmado por 51 Estados: Argelia, Angola, Benin, Botswana, Burkina Faso, Burundi, Camerún, Cabo Verde, República Centroafricana, Chad, Comoros, Congo, Costa de Marfil, Djibouti, Egipto, Eritrea, Etiopía, Gabón, Gambia, Ghana, Guinea, Guinea-Bissau, Kenia, Lesotho, Liberia, Libia, Malawi, Mali, Mauritania, Mauricio, Marruecos, Mozambique, Namibia, Níger, Nigeria, República Democrática del Congo, Rwanda, Santo Tomé y Príncipe, Senegal, Seychelles, Sierra Leona, Somalia, Sudáfrica, Sudán, Swazilandia, Tanzania, Togo, Túnez, Uganda, Zambia y Zimbawe. Sin embargo, 15 Estados no han ratificado. El Tratado cuenta con tres Protocolos Adicionales. Los cinco Estados poseedores de armas nucleares han firmado los Protocolos I y II; los Estados Unidos no han ratificado ninguno. Francia ratificó el Protocolo III y España no lo ha firmado.

Visita la página web de la Comisión Africana de Energía Nuclear

• Tratado de Asia Central: se firmó el 8 de septiembre de 2006 y entró en vigor el 21 de marzo de 2009. Este tratado fue ratificado por los cinco estados de la región, todos pertenecientes a la extinta Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas: Kazajstán, Kirguistán, Tajikistán, Turkmenistán y Uzbekistán. Es la primera ZLAN que se establece en el hemisferio norte del planeta. En mayo de 2015, los cinco Estados poseedores de armas nucleares firmaron simultáneamente el Protocolo de este Tratado.

• Estado Libre de Armas Nucleares de Mongolia: el continuo esfuerzo de Mongolia y los trabajos realizados durante las diferentes sesiones de la Comisión de Desarme de las Naciones Unidas dió como fruto la Resolución 53/77 D, adoptada en la 53a Sesión de la Asamblea General el 4 de diciembre de 1998, en donde se acoge con beneplácito la decisión de Mongolia de declarar su territorio como libre de armas nucleares.

El OPANAL firmó memorándums de entendimiento con dos ZLANs:

El Foro de las Islas del Pacífico

La Comisión Africana de Energía Nuclear

Las cinco ZLAN y Mongolia suman un total de 116 Estados Partes y Signatarios, abarcando más del 50% de la superficie del planeta.

Existen otros instrumentos internacionales que también abordan la desnuclearización militar de ciertas zonas geográficas:

• Tratado Antártico (1959)

• Tratado sobre el espacio ultraterrestre (1967)

• Tratado sobre los fondos marinos (1971)

• Tratado de la Luna (1979)