"Jag är så glad att äntligen kunna meddela att jag är en Arsenalspelare. Jag vet att klubben har velat värva mig under en lång period, så det är en ära att få spela för Arsenal", säger hon på klubbens hemsida.
28-åringen debuterade i det japanska landslaget som 16-åring, sedan dess har hon gjort 31 mål på 74 matcher. Hon var med när Japan tog VM-guld 2011 samt OS-silver 2012.
Iwabuchi har tidigare representerat bland annat Bayern München och Hoffenheim.
Anfallaren gjorde två mål på 13 matcher för Aston Villa under den gångna säsongen.
Arsenal slutade på tredjeplats i WSL och är klara för Champions League-spel nästa säsong.