محمدجواد ظریف، وزیر خارجه ایران، در نامه‌ای به آنتونیو گوترش، دبیرکل سازمان ملل، از حادثه در تاسیسات اتمی نطنز به عنوان «جنایت جنگی» نام برده و با اشاره به «ریسک بالای انتشار بالقوه مواد رادیواکتیو» در این تاسیسات، این حادثه را «خرابکاری خطرناک و غیرمسئولانه» خواند.
او همچنین توضیح داده که سازمان انرژی اتمی ایران پس از حادثه موفق به «مهار آلودگی» شده، در غیر این صورت «فاجعه انسانی و زیست‌محیطی» رخ می‌داد.
پیش از این علی‌اکبر صالحی، رئيس سازمان انرژی اتمی ایران نیز به این موضوع اشاره کرده، ولی جزئیاتی درباره آن ارائه نداده بود.
وزیر خارجه ایران در نامه خود که روز دوشنبه، ۲۳ فروردین‌ماه، منتشر شد همچنین خواستار محکومیت این اقدام از سوی دیگر کشورها شده و نوشته است «هر قدرتی» که از این ماجرا مطلع بوده، «باید به عنوان شریک جرم این جنایت جنگی، مسئول شناخته شود».
کاظم غریب‌آبادی، نماینده ایران در آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، نیز گفته است ایران به این آژانس نامه داده و خواستار محکومیت این حادثه به عنوان «اقدام تروریستی» شده است.
آقای غریب‌آبادی که در یک برنامه تلویزیونی سخن می‌گفت، مسئولیت این اقدام را متوجه اسرائیل و «حامیان» آن دانست.
محمدجواد ظریف نیز در نامه خود چندین بار به نقش اسرائیل در اقدام علیه برنامه هسته‌ای ایران اشاره کرده، ولی گفته است «تحقیقاتی فراگیر در خصوص این خرابکاری و عاملان آن در جریان است» و «ایران از هرگونه قضاوت نهایی در خصوص عامل این اقدام خودداری کرده» است.
در واکنشی دیگر، علی ربیعی، سخنگوی دولت ایران گفته است این حادثه «خسارت‌هایی را به همراه آورد» و «شواهد قوی» درباره نقش اسرائيل در این حادثه وجود دارد.
او همچنین گفت که «خرابکاری در کانال کابل‌های برق‌رسان به سامانه ماشین‌های سانتریفیوژ رخ داد» ولی اقدامات جبرانی در حال انجام است.
پس از حادثه نطنز، روزنامه نیویورک تایمز در گزارشی نوشت بر اثر این رخداد ضربه شدیدی به توانایی ایران در غنی‌سازی اورانیوم وارد آمده و ارزیابی‌ها حاکی از آن است که ایران برای بازگشت به نقطه پیش از این انفجار دست‌کم ۹ ماه زمان لازم دارد.
مقام‌های ایرانی اما این گزارش را رد کرده و می‌گویند که ظرف چند روز آینده با جایگزینی سانتریفیوژهای نسل پیشرفته، اقدامات جبرانی را شروع می‌کنند.
دولت ایران همچنین برآورد دقیقی از خسارات وارد شده اعلام نکرده و سعید خطیب‌زاده، سخنگوی وزارت خارجه ایران گفته است در حال «بررسی تک‌تک سانتریفیوژها» هستیم تا خسارت را برآورد کنیم.
سخنگوی دولت ایران همچنین در نشست خبری روز سه‌شنبه خود گفته است هویت «عامل خرابکاری در نطنز» توسط ماموران امینتی شناسایی شده و از او به عنوان «فرد خائن به ملت» نام برده است.
روز گذشته، وب‌سایت نورنیوز، نزدیک به دبیرخانه شورای عالی امنیت ملی، به نقل از یک مقام آگاه در وزارت اطلاعات چنین خبری را منتشر کرده بود ولی تاکنون گزارشی از بازداشت فرد یا افرادی در این باره منتشر نشده است.
سخنگوی دولت ایران همچنین گفته وزارت اطلاعات ایران پس از کشته شدن محسن فخری‌زاده «چندین تیم ترور و خرابکاری وابسته به سرویس های امنیتی اسرائیل را دستگیر» و پرونده آنها در مراحل بررسی قضایی است.
محسن فخری‌زاده مهابادی، رئیس سازمان پژوهش و نوآوری وزارت دفاع، روز هفتم آذر در آبسرد دماوند هدف سوء‌قصد قرار گرفت و کشته شد.
دولت ایران مسئولیت این حادثه و همچنین انفجار تیرماه سال ۹۹ در تاسیسات اتمی نطنز را که منجر به تخریب سالن مونتاژ سانتریفیوژهای پیشرفته شد متوجه دولت اسرائیل می‌داند و می‌گوید در زمان مناسب، انتقام می‌گیرد.