Объединение имени Гельмгольца охватывает 18 естественнонаучных, технических и медико-биологических исследовательских центров. Их задачей является достижение долгосрочных исследовательских целей государства и общества. Объединение имени Гельмгольца стремится получить знания, которые позволят сохранить и улучшить основы жизнедеятельности человека. Для этого оно определяет и решает глобальные проблемы общества, науки и экономики путём реализации стратегических программ исследований по шести направлениям: Энергия; Земля и экология; Здравоохранение; Авиация, космос и транспорт; Ключевые технологии; Структура материи.

Объединение имени Гельмгольца является зарегистрированным союзом. В юридическом отношении его члены являются самостоятельными исследовательскими центрами. Их деятельность основывается на Уставе. Во главе Объединения имени Гельмгольца находится Президент, обеспечивающий реализацию программно-целевого финансирования. Президент совместно с центрами Объединение имени Гельмгольца вырабатывает общую стратегию Объединения и наполняет ее содержанием - как в отношении сторонних организаций, так и внутренней деятельности.

Центральными органами Объединения имени Гельмгольца являются Общее Собрание, формируемое из членов Объединения, и Сенат, состоящий из представителей сторонних организаций. В состав Общего Собрания входят председатели центров Объединения имени Гельмгольца, в состав Сената - представители Федерации и Земель, а также представители из области науки, экономики и других исследовательских организаций. Сенат поручает независимым, признанным на международном уровне экспертам проведение оценки исследовательских программ и принимает экспертное заключение. На основе этих заключений он рекомендует спонсорам - т.е. Федерации и Землям - размер выделяемых средств на поддержку отдельных исследовательских программ и основных тем исследований. Все решения Сената по комплексу вопросов "Оценка программ и программно-целевое финансирование" готовятся сенатской комиссией.

Сотрудники Объединения имени Гельмгольца в Берлине и Бонне оказывают поддержку Президенту в выполнении задач, связанных с представлением интересов сотрудников Объединения. Бюро в Брюсселе выполняет функции представительства Объединения имени Гельмгольца для принятия решений в центре Европейского Союза, а также, наряду с бюро в Москве и Пекине, поддерживает Исследовательские центры Объединения имени Гельмгольца в реализации их мощнейшего потенциала в европейских и международных исследовательских проектах.