El Consejo de Seguridad Nuclear es un organismo de dirección colegiada, formada por un Presidente y cuatro Consejeros, y un Secretario General, que ejecuta las decisiones y acuerdos tomados por la dirección colegiada reunida en Pleno. Sus miembros, de relevante prestigio en los campos de la seguridad nuclear y protección radiológica o afines, son elegidos por la Comisión de Industria y Energía del Congreso de los Diputados, con la misión de velar por las funciones y obligaciones que el organismo tiene con el Parlamento y la sociedad.
Aparte de la dirección colegiada, el organismo tiene un nutrido cuerpo técnico de especialistas, que da cobertura a toda la problemática que puedan presentar la seguridad nuclear y la protección radiológica de las instalaciones nucleares y radiactivas existentes en el país, las cuales deben cumplir escrupulosamente la reglamentación nuclear vigente.
Además del cuerpo técnico, el CSN tiene gabinetes específicos, que desarrollan la estrategia de cooperación con otros países, organismos y foros internacionales; o que coordinan las relaciones del CSN con el Parlamento y las diversas administraciones del Estado.
Existe una Oficina de Emergencias, que coordina la participación del CSN en los Planes de Emergencia Provinciales, centralizando en el SALEM (Sala de Emergencias) los datos de vigilancia radiológica de la red REVIRA (Red de Vigilancia Radiológica Ambiental), y los de la red RAR (Red de Alerta a la Radiactividad) de Protección Civil.
Existe también una Oficina de Inspección, facultada para elevar al Ministerio de Industria y Energía expedientes sancionadores a los titulares de las instalaciones que incumplen la normativa.