Un des rôles essentiels de l'Agence consiste au contrôle de la bonne utilisation des fréquences. Elle dédie à cette activité de nombreux moyens matériels et humains, notamment au sein de ses centres régionaux répartis sur tout le territoire métropolitain et d'Outre-mer, auxquels s’ajoute son centre de contrôle international à Rambouillet.
Pour assurer cette mission, l'ANFR est parfois appelée à intervenir lors de « grands événements », pour lesquels l'Agence gère la planification et le contrôle du spectre radioélectrique. Ces interventions peuvent résulter de la requête de ministères, de préfectures, mais également de la demande de sociétés privées dans un cadre conventionnel.
Les grands événements, notamment sportifs, donnent lieu à une utilisation intensive de fréquences temporaires par les médias, les services organisateurs ou de sécurité.
L'ANFR intervient par exemple lors du Tour de France et du Défilé du 14 juillet pour planifier l'utilisation des fréquences et traiter les brouillages détéctés.