Normatywne kompetencje organów PAN i ich struktura były uregulowane w obszernej ustawie o PAN z 30 października 1951 (weszła w życie w dniu publikacji – 9 listopada 1951). Ustawowo PAN była „najwyższą instytucją naukową Rzeczpospolitej Polskiej”, państwową, a nie społeczną, jak zlikwidowane realnie przy tej okazji towarzystwa akademickie – PAU, TNW i Akademia Nauk Technicznych. Pierwszy skład PAN i jej prezydium powołał prezydent Bierut dopiero 9 kwietnia 1952. Najwyższą władzą w PAN było formalnie Zgromadzenie Ogólne członków. Obradowało na sesjach plenarnych, mając za zadanie ustalenie wytycznych planów badań oraz dokonywanie zmian organizacyjnych w akademii. Członkowie tytularni (41), wybitni uczeni, zostali wyłączeni z udziału w ZO, także od pełnienia funkcji organizacyjnych. Mogli jedynie uczestniczyć w sesjach naukowych. Pierwszą sesją naukową ZO, zorganizowaną 17 kwietnia 1953, była poświęcona znaczeniu pracy Stalina Ekonomiczne problemy socjalizmu w ZSRR. Według Jana Wasilkowskiego (ZO, 4-5 maja 1954), „celem każdej sesji z dziedziny nauk społecznych powinno być także pogłębienie procesu przeobrażeń ideowo-teoretycznych, upolitycznienie określonej gałęzi nauki, jej upartyjnienie”.

Organem koordynacyjnym było Prezydium PAN, do którego wchodzili z urzędu: prezes (miał też funkcje reprezentacyjne), wiceprezesi (mieli też honorowe prawo podtrzymania tradycji, ponieważ byli prezesami PAU, TNW i ANT), sekretarz naukowy i jego zastępcy, sekretarze wydziałów, a do tego dobrani członkowie. Do prezydium należało prawo zatrudniania samodzielnych pracowników naukowych w placówkach PAN i powoływania kierowników tych placówek. Organem pomocniczym był sekretariat – podporządkowany sekretarzowi naukowemu. Na mocy regulaminu prezydium, zatwierdzonego uchwałą prezydium rządu z 9 lipca 1952, powołano organ pozaustawowy – sekretariat naukowy prezydium. Tworzyli go „stale urzędujący członkowie prezydium”. Plenarnie prezydium obradowało z zasady raz na kwartał, a sekretariat naukowy zajmował się codziennie „bieżącym kierowaniem sprawami należącymi do zakresu działania prezydium”. Tymczasem wyłączano z procesu podejmowania decyzji bezpartyjnych członków Prezydium. Szczególną pozycją i władzą dysponował sekretarz naukowy: „przygotowywał sprawy do rozpatrzenia” przez sekretariat, prezydium i ZO, „kontrolował wykonanie uchwał”, dokonywał „bieżącej koordynacji prac wydziałów oraz wszystkich placówek”. Sprawował „naczelne zwierzchnictwo służbowe nad pracownikami”.

Z inspiracji niedawnego (do kwietnia 1952) kierownika Wydziału Nauki KC PZPR, Kazimierza Petrusewicza, sekretarze wydziałów PAN podjęli w listopadzie 1952 krytykę funkcjonowania władz akademii. Milczał przy tym jedynie sekretarz Wydziału Nauk Społecznych, Stefan Żółkiewski. „Ściśle poufne” uwagi sekretarzy przedstawił członkom Biura Politycznego KC PZPR Franciszek Fiedler. Petrusewicz, sekretarz Wydziału Nauk Biologicznych, wskazywał na „słabość kierowniczej roli Sekretariatu Naukowego i wypływający stąd brak operatywności”. Widoczne było „niedostateczne kierownictwo polityczne Akademią”. Do tego „większość czasu posiedzeń sekretariatu naukowego zajmują zagadnienia organizacyjne i administracyjne, sprawy naukowe lub ideologiczne są bardzo rzadko. (…) prace Sekretariatu Naukowego charakteryzuje nierozróżnianie spraw ważnych od pilnych. Do posiedzeń Sekretariatu Naukowego członkowie Sekretariatu nie przygotowują się. Częstym jest, że czyta się materiał dopiero w trakcie posiedzenia. Również materiały są źle przygotowane. W rezultacie powoduje to długie dyskusje, z których najczęściej nie wyciąga się wniosków, a nawet słusznych i powziętych uchwał nie realizuje się”. Od stycznia 1953 odsunięto dotychczasowego sekretarza naukowego, Stanisława Mazura – w roli p.o. sekretarza występował Stefan Żółkiewski. Nominację uzyskał dopiero 10 kwietnia 1954 roku. Przewlekłość ta wywołana była destabilizacją po śmierci Stalina oraz pobytem szkoleniowym kierownictwa PAN w Moskwie.

Funkcje wykonawcze w PAN sprawował dyrektor administracyjny z personelem pomocniczym. Dyrekcję administracyjną PAN powołano już 21 listopada 1951 – po przekształceniu Biura Komisji Organizacyjnej PAN (dawne Biuro I Kongresu Nauki Polskiej). W ramach dyrekcji administracyjnej PAN powołano początkowo tylko biura: Prezydialne i Finansowo-Gospodarcze oraz działy: Planowania i Koordynacji Badań Naukowych, Wydawnictw Naukowych oraz Popularyzacji Wiedzy. Wstępny plan etatów zakładał zatrudnienie 88 urzędników i 48 pracowników naukowych w centrali, a w sekretariatach wydziałów – 120 osób. Były to struktury typowo biurokratyczne, co rzutowało na całość działań PAN. Siedzibą władz PAN był Pałac Staszica, zapowiedziano jednak ulokowanie centrali w planowanym już Pałacu Kultury.

Naukę akademicką i towarzystwa naukowe ogólne miały przypominać wydziały PAN, w których zgrupowano członków, ale i placówki naukowe oraz komitety i komisje. Powołano początkowo cztery wydziały: I. Nauk Społecznych, II. Nauk Biologicznych, III. Nauk Matematyczno-Fizycznych, chemicznych i Geologo-Geograficznych oraz IV. Nauk Technicznych. W Sprawozdaniu sekretarza naukowego PAN za rok 1952 wskazywano, iż „znaczna część prac przedstawionych na posiedzeniach referatowych wydziałów miała charakter bardzo specjalnych przyczynków naukowych, nie wnoszących też merytorycznie nic nowego”. Postulowano organizowanie posiedzeń „problemowych”. Odmiennie funkcjonował jednak Wydział Nauk Technicznych, którego placówki wykazały (Sprawozdanie za rok 1953) „ożywioną działalność organizacyjną. Natomiast pracy naukowej, prowadzonej na właściwym poziomie, w nich nie było”. Słabości wydziałów wynikały także z tego, że powołano sekretarzy, ale nie było funkcji przewodniczącego wydziału. ☐