El CIEMAT recoge el testigo de la antigua Junta de Energía Nuclear (JEN), que desde la fecha de su creación en 1951, lideró la investigación, el proceso de producción y el control institucional de la energía nuclear de fisión en España.
Con una trayectoria reconocida a nivel nacional e internacional, la JEN se fue desprendiendo de parte de sus tareas para centrarse únicamente en la investigación y el desarrollo tecnológico. Asimismo, en la década de los 80, su actividad se abrió a nuevas alternativas energéticas, y al estudio aplicado del impacto ambiental de la energía.
Todo ello motivó un cambio en la filosofía del Centro, y la creación del actual CIEMAT, mediante la Ley de la Ciencia de 1986, que continúa con los programas de I+D en las áreas de fisión nuclear a la vez que ha desarrollado importantes programas de investigación en un amplio espectro de tecnologías energéticas, tanto renovables como convencionales.