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, trois unités de recherche membres de l'OSU (plus quatre laboratoires ou équipes associées) et quatre stations d'observation, l'ensemble représentant environ 120 personnes (permanents ou temporaires).
Les tutelles principales de l'OSU-Réunion sont l'Université de la Réunion et l'INSU. Les partenaires de l'OSU (Région Réunion, IPGP, IRD, Météo-France, 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 que quatre personnalités extérieures choisies pour leurs compétences.
Outre l'Unité Mixte de Service UMS-3365 qui fait partie intégrante de l'OSU-Réunion, les laboratoires, équipes de recherches rattachés à l'OSU sont :
- Le Laboratoire de l'Atmosphère et des Cyclones (UMR 8105, Université de la Réunion, CNRS, Météo France) - Le Laboratoire Géosciences Réunion qui est une partie de l'UMR 7154 (Institut de Physique du Globe de Paris)
- Une unité de service de l'IRD l'US 140 Espace, avec une implantation secondaire à la Réunion, qui doit devenir au 1° janvier 2011 l'UMR ESPACE-DEV (IRD / Université de la Réunion / Université Montpellier 2 / Université des Antilles et de la Guyane). Seule son équipe réunionnaise, responsable de la station SEAS-OI, est rattachée à l'OSU.
- Le Laboratoire d'écologie marine ECOMAR
- La composante universitaire du Laboratoire PVBMT (Peuplement Végétaux et Bioagresseurs en Milieux Tropical, UMR CIRAD - Université de la Réunion)
- Une équipe du laboratoire universitaire LE2P (Electronique)
- Une équipe du laboratoire universitaire LIM (Informatique et Mathématiques)
Les stations d'observation rattachées à l'OSU sont :
- L'Observatoire de Physique de l'Atmosphère de la Réunion (OPAR)
- La station de télédétection spatiale SEAS-OI
- La station forestière Tropicale
- La station côtière récifale
L'Observatoire Volcanologique du Piton de la Fournaise (OVPF) ne fait pas partie de l'OSU-Réunion, il est rattaché à L'Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) ; il est seulement associé à l'OSU réunion au titre de collaboration scientifique.