Segundo o presidente Hassan Rouhani, o país iniciará o alto enriquecimento de urânio, caso um novo acordo não seja alcançado em 60 dias.
A medida ocorre em meio a crescentes tensões internacionais.
Há um ano, os Estados Unidos anunciaram que iriam se retirar do acordo de 2015.
Observadores dizem que quaisquer ações que diminuam o acordo dificultariam sua manutenção.
A agência de notícias Associated Press informou que o Irã enviou cartas aos embaixadores de China, Alemanha, União Europeia e França.
Teerã tem ameaçado agir desde que Washington passou a impor sanções econômicas.
