L'ICN2 està dirigit pel seu Director, el Prof. Pablo Ordejón, que informa al Patronat i rep assessorament del Consell Assessor Científic, format per nombrosos científics internacionals distingits.

Les activitats de recerca estan dirigides per Líders de Grup, científics/ques sènior de renom internacional que lideren equips de recerca centrats en les seves respectives àrees d'expertesa. La seva activitat està recolzada per enginyers de laboratori especialitzats i personal tècnic i administratiu. L'Oficina de Desenvolupament Estratègic de l'ICN2 anticipa i proporciona una resposta als reptes que afronta l'institut a curt i llarg termini.

L'ICN2 consta de 20 Grups de Recerca i nou Unitats de Desenvolupament Tècnic, Suport i Instal·lacions, que cobreixen diferents àrees de la nanociència i la nanotecnologia. Els nou departaments i àrees d'administració, supervisats pel Gerent de l'ICN2, el Sr. Xavier Massó, donen suport a l'activitat de recerca amb els seus serveis i accions.