Le président du conseil d'orientation est nommé par arrêté du Premier ministre, sur proposition du ministre chargé de l'environnement. Le président de la mission interministérielle de l'effet de serre assure la vice-présidence du conseil.
Le conseil d'orientation se réunit au moins deux fois par an. Il peut constituer des groupes de travail. Le président convoque les réunions du conseil d'orientation et en fixe l'ordre du jour. Il peut faire appel à tout expert de son choix en fonction de l'ordre du jour. Le directeur de l'observatoire participe aux séances du conseil d'orientation.
Pour la mise en oeuvre des délibérations du conseil d'orientations, l'observatoire fait, dans toute la mesure du possible, appel aux moyens existants dans les différents établissements et administrations concernés. Le directeur de l'observatoire recourt, pour assurer les missions qui lui sont assignées, aux moyens en personnels, en crédits de fonctionnement et d'études mis à sa disposition par les différents établissements et administrations représentés au conseil d'orientation et aux moyens propres qui lui sont ouverts sur le budget du Premier ministre.