La Comisión está integrada por los titulares de las Secretarías de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural Pesca y Alimentación (SAGARPA); de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT); de Salud; de Educación Pública (SEP); de Hacienda y Crédito Público (SHCP) y de Economía (SE), así como del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT).

La presidencia de la Comisión se ejerce por periodos de dos años, de manera rotatoria entre los titulares de la SAGARPA, SEMARNAT y Salud. Actualmente el Presidente de la CIBIOGEM es el Secretario de la SAGARPA. Además la Comisión tiene un Vicepresidente, esta función la ejerce de manera permanente el Director General del CONACYT.

La CIBIOGEM puede invitar a otras dependencias a participar en sus sesiones ordinarias y extraordinarias, para los asuntos que tengan relación con su competencia, así como a los miembros del Consejo Consultivo Científico.

La Secretaría Ejecutiva de la CIBIOGEM, encabezada por el Secretario Ejecutivo, conforma el equipo operativo y ejecutor, da seguimiento a los acuerdos y apoya a la Comisión para el cumplimiento de la normatividad nacional e internacional tales como Ley de Bioseguridad de Organismos Genéticamente Modificados y sus reglamentos y el Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología.

Además la CIBIOGEM se apoya en tres Órganos Técnicos y Consultivos: el Comité Técnico, el Consejo Consultivo Científico y el Consejo Consultivo Mixto.