Mange har pekt på at avtalen har store svakheter. Det er særlig de statene som ikke har skrevet under og som samtidig har skaffet seg et atomvåpen-arsenal som bidrar til å undergrave avtalens legitimitet. De etablerte atommaktenes (særlig USA) utvikling av nye typer atomvåpen bidrar også til å undergrave avtalen, samt deres motvilje til å ruste ned.