La organización del Instituto IMDEA Energía se estructura en diferentes niveles: Patronato, Consejo Científico, Dirección y Gerencia, Investigadores y Personal Técnico y Administrativo.

El concepto de Unidad de Investigación es la pieza básica de la estructura científica del Instituto definida por los diferentes campos de especialización. Esta organización transversal proporciona una gran versatilidad para abordar los diferentes temas de investigación y una buena flexibilidad para adaptarse a los cambios en las necesidades de I+D.

El Patronato es el responsable del gobierno, de la representación y de la administración de la Fundación, velando por el cumplimiento de los objetivos de la institución.

El Consejo Científico del Instituto IMDEA Energía está compuesto por los miembros científicos del Patronato y un número adicional de científicos. Este Consejo es el encargado de asesorar al Director del Instituto en la elaboración del programa científico, así como de establecer los objetivos a cumplir y evaluar los resultados obtenidos y las actividades realizadas.