Selon les dispositions du décret n°95-1114 du 18 octobre 1995, l'Observatoire de la parité entre les femmes et les hommes est composé de personnalités choisies en raison de leur compétence et de leur expérience, nommées pour une durée de trois ans renouvelable une fois, par décret du Premier ministre, sur proposition du ministre chargé des droits des femmes" (art. 6).
Depuis la première période triennale d'activité, les rangs de l'Observatoire furent élargis pour accueillir 15 nouveaux membres. Le renforcement de sa structure, passant ainsi de 18 à 33 membres, met en évidence l'importance accordée par les Gouvernements successifs à la réflexion préparatoire menée par l'Observatoire dans le contexte de l'application de la parité à la vie politique française.
Elu(e)s des différentes formations politiques, actrices de la vie associative, universitaires, représentantes du monde de l'entreprise, les membres de l'Observatoire de la parité reflètent par la diversité de leurs expériences toute l'étendue du débat paritaire.
Les fonctions des membres de l'Observatoire et du rapporteur général sont gratuites (art. 12).
Selon les dispositions du décret n°2009-899 du 24 juillet 2009 (art.2), les présidentes des délégations aux droits des femmes et à l’égalité des chances entre les hommes et les femmes de l’Assemblée nationale, du Sénat et du C.E.S.E sont membres de droit.