위원장 1명, 상임위원 1명, 비상임위원 7명으로 구성한다. 위원은 원자력안전에 관한 식견과 경험이 풍부한 사람 중에서 대통령이 임명하되 위원장은 국무총리의 제청을, 상임위원을 포함한 위원 4명은 위원장의 제청을 거친다. 위원의 임기는 3년이며 한 차례 연임이 가능하다.
회의는 위원장이 단독으로, 또는 위원 2명 이상의 요구가 있을 때 위원장이 소집하며 의결은 재적위원 과반수의 찬성으로 한다. 실무적인 자문이나 사전검토 혹은 사무의 효율적 수행을 위해 필요한 경우 전문위원회를 둘 수 있으며 사무를 처리하기 위해 사무처를 둔다.
2011년 9월 6일 환경운동연합 등 4개 시민사회단체는 서울특별시세종대로정부서울청사 앞에서 기자회견을 열고 강창순 서울대 명예교수가 초대 원자력안전위원장으로 내정된 것에 대해 “당장 내정을 철회하라”고 촉구했다. 환경연합은 “원자력안전위원회 법률이 위원장 결격 규정을 두고 있는 이유는 원전업계 등 이해관계자들로부터 독립성을 확보하기 위한 것”이라며 “업계에 깊숙이 관계해온 인물을 위원장으로 내정하면서 법의 취지가 무력화되고 있다”고 밝혔다.[9]
서울대 원자핵공학과 명예교수인 강 내정자는 원자력 산업을 이끌어온 대표적 인물로, 원자력 사업자 단체인 한국원자력산업회 부회장을 맡고 있다가 위원장 내정 직후 사퇴했다. 강 내정자는 원전 건설업체인 두산중공업의 사외이사를 맡은 경력이 있으며, 원전을 운영하는 한국수력원자력의 자문위원으로 활동한 적도 있다. 그는 원전업체로부터 여러 프로젝트를 수주했으며, 우리나라 원전 비중을 70%로 확대해야 한다는 소신을 피력하기도 했으며 2004년 부안 핵폐기장 유치반대 운동이 한참일 때, 서울대가 있는 관악산에 핵폐기장을 유치하자는 60여 명의 서울대 교수들의 제안을 맨 앞에서 이끌기도 했다.[10]
위원장 원전산업진흥 관련 행사 참여 논란
2011년 10월 27일 강창순 초대 위원장이 경주시 현대호텔에서 열리고 있는 한국원자력학회 행사에 참여하여 논란이 되었다. 문제는 원자력학회가 원자력에 관한 학술과 기술발전을 목적으로 하고 있지만 한국수력원자력과 두산중공업, 삼성물산 등 원전 사업자들도 다수 참여하고 있어 사실상 원자력산업의 진흥에 더 많은 관심과 사업들이 이뤄지는 단체이기 때문이다. 원자력안전위원회의 경우 일본 원전사고가 원전 안전규제기관과 사업기관이 분리되지 않아 사고가 증폭된 점을 고려해 정부내 독립기관으로 원전의 안전과 규제업무를 책임져 줄 것을 바라는 요청들에 의해 설립된 기관인 점을 고려할 때, 이의 수장이 원전 사업과 진흥에 관심이 큰 단체를 첫 방문지로 선택한 것은 문제가 있다는 지적이다.[11]