Podstawową jednostką PAN jest instytut naukowy. W nazwie instytutu zawsze występuje skrót „PAN”. Oprócz instytutów w strukturach Akademii funkcjonują pomocnicze jednostki naukowe, takie jak archiwa, biblioteki, muzea, ogrody botaniczne i zagraniczne stacje naukowe. Jednostki naukowe Akademii tworzone są, reorganizowane lub likwidowane przez Prezydium PAN na wniosek Prezesa Akademii.
Instytuty naukowe PAN Do zadań instytutów naukowych PAN należy prowadzenie badań naukowych, w szczególności istotnych dla rozwoju kraju oraz upowszechnianie wyników tych badań. Instytut naukowy może prowadzić prace rozwojowe w określonym obszarze badawczym i zajmować się wdrażaniem wyników tych badań do gospodarki, może organizować pracownie gościnne w celu prowadzenia badań naukowych lub prac rozwojowych przez pracowników uczelni i innych jednostek naukowych, może też prowadzić studia doktoranckie i podyplomowe oraz inną działalność z zakresu kształcenia. Nadzór nad Akademią w zakresie zgodności działania jej organów z przepisami ustawowymi i statutem Akademii sprawuje Prezes Rady Ministrów. Większość instytutów PAN ma prawo nadawania stopnia doktora i doktora habilitowanego.