O Pleno do Consello de Seguridade Nuclear (CSN) está constituído por un presidente e catro conselleiros, que son elixidos polo Parlamento. Os membros do Pleno son persoas de recoñecido prestixio que son nomeados polo Goberno tras consulta á Comisión de Transición Ecolóxica e Reto Demográfico do Congreso dos Deputados, para un mandato de seis anos.

A toma de decisións do CSN ten lugar no marco das súas sesións plenarias, onde se establece o réxime de adopción de acordos.

A relación entre o Pleno, como órgano colexiado de dirección, e a Presidencia é de competencia, non existindo subordinación xerárquica. As relacións entre os dous órganos de dirección réxense polos principios de cooperación, ponderación e respecto ao exercicio lexítimo das respectivas competencias.

O Pleno está asistido por unha Secretaría Xeral da que dependen os órganos de traballo para o cumprimento dos seus fins. A persoa que ocupa a Secretaría Xeral actúa tamén como secretario das reunións do Pleno.