Le CEND est présidé par le chef d'état-major des armées.
Il comprend les membres titulaires suivants :
- le délégué général pour l'armement ;
- le secrétaire général pour l'administration ;
- le chef d'état-major de la marine ;
- le chef d'état-major de l'armée de l'air ;
- le chef du contrôle général des armées ;
- l'inspecteur des armements nucléaires ;
- le directeur de DCN ;
- l'administrateur général du Commissariat à l'énergie atomique.
Le président peut solliciter la participation du délégué à la sûreté nucléaire et à la radioprotection pour les activités et installations intéressant la défense, du directeur général de la gendarmerie nationale, du directeur central du service de santé des armées et du délégué à l'information et à la communication de la défense en fonction des sujets évoqués par le CEND.
Le CEND dispose d'un secrétariat permanent assuré par le chef de la division forces nucléaires de l'état-major des armées et l'inspecteur chargé des missions relatives à la sécurité nucléaire de la délégation générale pour l'armement ou leurs représentants.