O objetivo de se chegar a este acordo é afastar o Irã por pelo menos um ano da produção de energia nuclear suficiente para uma única arma. Em troca, as sanções impostas ao país seriam aliviadas.
Representantes de Estados Unidos, Alemanha, França, Grã-Bretanha, China e Rússia participam das conversas, em Lausanne, na Suíça.
Assim que for fechado um acordo político, teriam início conversas mais específicas sobre aspectos técnicos de sua implementação.
O Irã diz que seu programa é pacífico, para a produção de energia, e rejeita as acusações de que tem o objetivo de construir armas nucleares.
Veja abaixo os pontos principais da crise com o país, que já dura quase 10 anos.
O que está em discussão?
As potências mundiais, conhecidas como P5+1 – os cinco membros permanentes do Conselho de Segurança da ONU mais a Alemanha – querem garantir que o Irã não possa desenvolver armas nucleares.
Entre os pontos em discussão, estão o número de centrífugas usadas para enriquecer urânio que poderiam ser operadas pelo Irã e o enriquecimento nuclear para pesquisas médicas.
O P5+1 quer que as restrições ao trabalho nuclear do Irã durem mais de 10 anos e tenham um controle rigoroso. O negociador iraniano Hamid Baidinejad já disse que o prazo de "15 anos está fora de questão", mas que o limite de "10 anos está sendo discutido".
Também há desacordo sobre o número de instalações nucleares do Irã que ficariam abertas à inspeção, entre outros pontos.
Autoridades americanas disseram que todos os participantes concordaram em uma "estratégia passo a passo" para se chegar a um acordo.
Apesar dos progressos, divergências permanecem sobre quanto tempo o Irã estaria sujeito a restrições e na rapidez do alívio das sanções.
O que quer o Irã?
O Irã nega estar tentando desenvolver armas nucleares dizendo que seu programa é pacífico e espera que um acordo leve a um alívio das sanções internacionais que afetam a economia do país.
Inicialmente, o país defendia o direito de manter cerca de 10 mil centrífugas em operação. Em novembro, Washington indicou que poderia aceitar cerca de 6 mil. Autoridades iranianas disseram que o país quer manter cerca de 6,5 e 7 mil centrífugas.
Abbas Araqchi, negociador iraniano, se disse "otimista" com as chances de um acordo, mas rejeitou a possibilidade do país enviar seus estoques nucleares para o exterior, uma das exigências do P5+1.
Enquanto isso, o primeiro-ministro de Israel, Binyamin Netanyahu, advertiu novamente contra um acordo com o Irã, descrevendo os termos em discussão como piores do que o seu país temia.
No domingo, ele disse em reunião do gabinete: "Este acordo, como parece estar emergindo, confirma todos os nossos medos, e ainda mais do que isso".
Por que suspeita-se do Irã?
Os EUA alegam que o Irã tinha um programa de armas nucleares em 2003, mas que este foi suspenso por líderes iranianos ao ser descoberto.
O líder supremo do Irã, o aiatolá Ali Khamenei, declarou em 2009: "Nós rejeitamos fundamentalmente as armas nucleares e proibimos a utilização e produção de armas nucleares".
Mas a Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA) publicou um relatório em 2011 alegando ter informação "dignas de credibilidade" de que o Irã teria realizado atividades condizentes com o "desenvolvimento de um dispositivo explosivo nuclear".
O relatório apontava para um complexo militar em Parchin, ao sul de Teerã, que a AIEA não visita desde 2005.
A AIEA manifestou a suspeita de que o Irã teria realizado, em Parchin, experimentos com explosivos capazes de detonar uma arma nuclear.
Como o Irã justifica sua recusa a obedecer resoluções da ONU?
O Irã disse que faz simplesmente o que pode fazer sob o Tratato de Não Proliferação de Armas Nucleares, que permite que Estados signatários enriqueçam urânio para ser usado como combustível para geração de energia.
Tais países precisam ser inspecionados pela AIEA. O Irã é inspecionado, mas não sob as mais rígidas regras porque não concorda com elas.
O Irã realmente conseguiria construir uma bomba se quisesse?
As opiniões são divergentes quanto a isso. O secretário de Estado americano, John Kerry, disse em uma audiência no Senado em abril de 2014 que o Irã teria capacidade de produzir urânio para uma bomba nuclear em dois meses, caso o país quisesse.
No entanto, Kerry disse que isso não significaria que o Irã já possuísse uma ogiva ou um sistema eficaz de lançamento.
E a declaração de Kerry veio antes de a AIEA ter confirmado, em julho, que o Irã havia convertido todo o seu estoque de urânio enriquecido a 20% em formas que apresentassem um risco menor de uso em armamento.
Especialistas do Instituto para Ciência e Segurança Internacional, sediado em Washington, advertiram em um relatório de setembro de 2013 que qualquer processo de fabricação de bombas seria feito secretamente. Assim, seria difícil fazer qualquer estimativa sobre prazos e a ameaça real do programa iraniano.
Na verdade, especialistas vem prevendo há décadas que o Irã estaria à beira de construir uma bomba nuclear. Apesar da AIEA ser capaz de monitorar a quantidade de urânio manipulado no país, é difícil avaliar as competências relativas dos cientistas envolvidos na pesquisa nuclear e bélica.