Agentska petlja je ciklus koji se ponavlja dok agent radi: model zatraži alat, aplikacija ga izvrši i vrati rezultat, a model na osnovu tog rezultata nastavlja. Petlja traje dok god model traži nove alate. Uslove za završetak izvori navode različito. Kod OpenAI-ja to su, npr., konačan odgovor, greška ili najveći dozvoljeni broj koraka. Kod Anthropica petlja staje čim se model zaustavi iz bilo kojeg razloga osim zahtjeva za alat. Prema Anthropicu, agent u svakom koraku dobija stvarne podatke iz okruženja, a ograničenje broja koraka čuva kontrolu nad njim. Izraz je radni naziv iz dokumentacije OpenAI-ja i Anthropica, a ne ustaljen standard. Akademski prethodnik je ReAct (2022), pristup u kojem model smjenjuje zaključivanje (reasoning) i radnje.
Izvori: