1- مسیر نخست بین ایران و آژانس بین المللی انرژی

برگزاری جلسات متعدد بین کارشناسان ایران و آژانس در تهران و وین از سال 1381 تا 1401 به مناسبت های مختلف با موضوع های گوناگون برگزار شده است. بالاترین سطح این مذاکرات از 22 آذر 1381 (13 دسامبر 2002 ) نخستین بار محمد البرادعی مدیرکل وقت آژانس به ایران سفر کرد و از تاسیسات اصفهان و نطنز بازدید داشت ، این مذاکرات آغاز شد .

2- مسیر دوم مذاکرات با گروه آلمان، انگلیس و فرانسه موسوم به تروئیکای اروپا

این مذاکرات از مهر ماه 1382 آغاز شد. پس از چند دور مذاکرات در سطح کارشناسی ، در گفتگوهای نهایی از طرف ایران حسن روحانی دبیر وقت شورای عالی امنیت ملی شرکت داشت و از طرف تروئیکای اروپا، یوشکا فیشر وزیرخارجه آلمان، جک استراو وزیر خارجه انگلیس و دومینیک دوویلپن وزیر امورخارجه فرانسه که در نهایت به صدور بیانیه سعدآباد در 29 مهر ماه 1382 ( 21 اکتبر 2003) منجر شد . بعد از این مذاکرات با اینکه دو بیانیه مهم دیگر در یکی در بروکسل 14 اسفند 1382 (23 فوریه 2004) و دیگری در پاریس 25 آبان 1383 (15 نوامبر 2004) صادر شد اما در اجرای توافق ها توفیقی حاصل نشد و در عمل پس از آنکه ایران غنی سازی خود را از سر گرفت پرونده ایران توسط شورای حکام آژانس در 15 بهمن 1384 (چهارم فوریه 2006 ) به شورای امنیت ارجاع داده شد.

3- مسیر سوم مذاکرات با کشورهای موسوم به پنج به علاوه یک

ایران وقتی دید کشورهای اروپایی در عمل بدون آمریکا نمی توانند توافق های خود با ایران را اجرا کنند پذیرفت که با آمریکا بر سر میز مذاکرات بنشیند اما برای توازن بخشی به مذاکرات تصمیم گرفت علاوه بر تروئیکای اروپا ، چین و روسیه هم وارد مذاکرات شوند. به این ترتیب نخستین دوره این مذاکرات با شرکت آقایان سعید جلیلی مذاکره کننده ارشد ایران و خاویر سولانا مسئول وقت سیاست خارجی اتحادیه اروپا و نمایندگان شش کشور آلمان، آمریکا ، انگلیس ، چین ، روسیه و فرانسه در 29 تیر ماه سال 1387 (نوزدهم جولای 2008) در شهر ژنو سوئیس برگزار شد.

از آن زمان تاکنون صدها جلسه در سطوح کارشناسان ، معاونین وزیران و وزرای امورخارجه این کشورها برگزار شد، که در نهایت به توافق تاریخی بین ایران و کشورهای گروه پنج به علاوه یک در سوم آذر ماه 1392 (24 نوامبر 2014) در ژنو سوئیس منجر گردید در این توافق بر سر آنچه که به عنوان " دستور کار اقدام مشترک " خوانده شد، تا پایان تیر ماه 1393 دو طرف مذاکرات متعددی در سطح کار شناسان ، معاونین وزرای خارجه و وزیران امورخارجه درشهرهای ژنو، وین ، استانبول و نیویورک برگزار کردند. هدف این گفتگوها رسیدن به "توافق جامع همکاری ها ی هسته ای" بین ایران و گروه 1+5 بر اساس سند توافق شده در ژنو، اعلام شده بود. تا اینکه پس از برگزاری دهها جلسه در سطح کارشناسی و معاونین وزیران بالاخره در سیزدهم فروردین ۱۳۹۴ (برابر با ۳ آوریل ۲۰۱۵) در شهر لوزان سوئیس توافق اجرایی مربوط به برنامه جامع اقدام مشترک بدست آمد.

ازآن پس تا 24 تیرماه 1394 که توافق برجام نهایی شد دهها جلسه دیگر مذاکراتی برگزار شد. آنچه که برنامه جامع اقدام مشترک (برجام ) خوانده شد محصول مذاکرات طولانی بود که هر کدام پیچیدگی های خاص خود را دارد که باید بصورت تفصیلی بررسی شود. اما این توافق تا اردیبهشت 1397 که ترامپ رئیس جمهوری وقت آمریکا دستور خروج آمریکا از برجام را صادر کرد با یک شوک اساسی روبرو شد

4- مسیر چهارم مذاکرات با چهار به علاوه یک

تقریبا سه سال طول کشید تا پس از آمدن بایدن مذاکرات این بار در قالب چهار به علاوه یک با حضور غیر مستقیم آمریکا از 17 فروردین 1400 مجددا در پیش گرفته شد. با آغاز کار دولت سیزدهم در عمل پنج ماه مذاکرات متوقف ماند تا اینکه سرانجام از هشتم آذر 1400 مذاکرات دو ماه پس از آنکه دولت رسما کار خود را آغاز کرد از سرگرفته شد. این مذاکرات پس از هشت دوره جداگانه در تاریخ های مختلف پس از تاخیرهای متعدد، سرانجام در مذاکرات وین 15 مرداد ماه به نتیجه نسبی رسید که ایران هم در نیمه شب 25 مرداد ماه 1401 دیدگاه های خود را درباره سه موضوع مورد اختلاف به طرف اتحادیه اروپا اعلام کرد.