EU:s koncept för krishantering är det första steget mot att skicka en styrka.
Strider mellan muslimer och kristna i CAR har drivit nästan en miljon människor från sina hem.
För närvarande försöker omkring 4.000 afrikanska trupper och 1.600 franska trupper förhindra mer blodsutgjutelse i Centralafrikanska republiken. Kostnaden för ett EU-uppdrag är ännu inte klarlagd.
Korrespondenterna säger att en EU-styrka på upp till 1 000 soldater är sannolik.
En europeisk diplomat som var nära samtalen sade att EU:s utrikesministrar i Bryssel hade gjort "ett åtagande att inleda en operativ planering".
Denna vecka kommer EU att söka ett mandat i Förenta nationerna för en sådan operation, och EU:s experter kommer att gå till huvudstaden Bangui i Centralafrikanska republiken för att bedöma kostnaden, sade diplomaten till BBC.
Just nu "är det oklart exakt vad som kommer att behövas", förklarade diplomaten, begär anonymitet.
Grekland har erbjudit sig att vara värd för ett uppdragshögkvarter och Estland är berett att skicka upp till 55 trupper, sade diplomaten.
Flera andra länder överväger truppbidrag, däribland Litauen, Rumänien, Österrike och Finland.
EU:s operation skulle ge "tillfälligt stöd under en period på upp till sex månader för att skapa en säker miljö i Banguiregionen, i syfte att överlämna till Afrikanska unionen (AU)", sade ministrarna i ett officiellt uttalande efter sina samtal i Bryssel.
Planen är att omvandla den nuvarande AU-utplaceringen i CAR till en FN fredsbevarande operation, sade uttalandet.
Målet är också att stabilisera situationen så att det akuta humanitära biståndet kan nå de många lidande civila.
EU:s utrikesministrar har enats om en plan för att sända hundratals europeiska trupper till Centralafrikanska republiken för att hjälpa till att dämpa våldet där.