Академия служит «советником нации в вопросах науки, техники и медицины». Члены её работают на общественных началах.
На 2021 год насчитывается 2461 действительных членов и 511 иностранных
, в том числе около 190 лауреатов
Нобелевской премии
. Новые члены избираются пожизненно, тайным голосованием действительных членов. Избрание в академики считается одним из наиболее почётных символов признания научных заслуг.
Руководит академией совет из 12 членов во главе с президентом. Президент и члены совета избираются на 6 лет, президент может быть избран не более чем на два срока.
Премия Cozzarelli Prize, учрежденная в 2005 году, отмечает статьи, сочетающие научное совершенство и оригинальность. Награду учредили в 2005 году как премию за лучшую статью года. В марте 2019 года редакционный совет журнала PNAS Национальной академии наук США (который возглавлял в свое время Николас Коццарелли) назвал шесть научных работ, удостоившихся этой премии за 2018 год. В области физики и математики победителем стали российский физик Алексей Мельников и его соавторы
.
Российские и советские учёные — иностранные члены и члены НАН США