L'OSU-Réunion couvre l'ensemble des disciplines relevant des sciences de l'univers au sens large. Il regroupe, à l'Université de la Réunion, des unités de recherche membres de l'OSU, des laboratoires ou équipes associées, et des stations d'observation, l'ensemble représentant environ 80 personnes (permanents ou temporaires).

Les tutelles principales de l'OSU-Réunion sont l'Université de la Réunion, l'INSU-CNRS et Météo-France. Les partenaires de l'OSU (IPGP, IRD, Région Réunion, TAAF, D2RT, CIRAD) sont membres ès-qualités du Conseil de l'OSU. Le Conseil de l'OSU est présidé par une personnalité extérieure choisie pour ses compétences. Le Comité Scientifique a une composition permettant de couvrir tous les domaines de spécialité de l'OSU, avec des représentants de tous les laboratoires et stations d'observations, les directeurs des unités de recherche membres de l'OSU ainsi qu'au moins quatre personnalités extérieures cooptées et choisies pour leurs compétences.

Outre l'Unité Mixte de Service UMS-3365 (CNRS-INSU, Université de La Réunion), Météo-France qui fait partie intégrante de l'OSU-Réunion, les laboratoires de l'Université de La Réunion (UMR) et les équipes associées (EA) rattachés à l'OSU sont :

  • Le laboratoire ENTROPIE à La Réunion (Ecologie Marine Tropicale des Océans Pacifique et Indien, UMR 250, Université de La Réunion, IRD, CNRS-INEE)
  • Le laboratoire Espace-Dev à La Réunion (IRD / Université de la Réunion / Université Montpellier 2 / Université des Antilles / Université de la Guyane). 
  • Le laboratoire LACy (Laboratoire de l'Atmosphère et des Cyclones, UMR 8105, Université de la Réunion, CNRS-INSU, Météo France)
  • Une équipe du laboratoire universitaire LE2P (Laboratoire d'Energétique, d'Electronique, et Procédés, EA 4079, Université de La Réunion)
  • Le laboratoire LGSR  (Laboratoire Géosciences Réunion,  représentation à l'Université de La Réunion de l'UMR 7154, Institut de Physique du Globe de Paris)
  • Une équipe du laboratoire universitaire LIM (Informatique et Mathématiques, EA 2525, Université de La Réunion)
  • Une équipe du laboratoire universitaire PIMENT (Laboratoire de Physique et Ingénierie Mathématique pour l'Energie et l'environnement, EA Université de La réunion)
  • Une équipe du Laboratoire PVBMT (Peuplement Végétaux et Bioagresseurs en Milieux Tropical, UMR CIRAD - Université de la Réunion)

Les stations d'observation rattachées à l'OSU sont :

  • L'Observatoire de Physique de l'Atmosphère de la Réunion (OPAR)
  • La station forestière (STAFOR)
  • La station côtière (STACOT)
  • La station hydrologique  (ERORUN)

L'Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise (OVPF) de l'IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris) et la station de télédétection spatiale SEAS-OI (associée à la représentation réunionnaise de l'UMR Espace-Dev) sont associés scientifiquement à l'OSU-Réunion.