נכון לשנת 2011 ישנן 193 מדינות חברות בארגון – כמעט כל מדינה ריבונית בעולם. האו"ם והארגונים במסגרתו מקבלים החלטות בנושאים מהותיים וניהוליים. בארגון שש זרועות עיקריות: העצרת הכללית (המקום העיקרי שבו מתאספות כל המדינות החברות), מועצת הביטחון (שבה מתקבלות החלטות בנוגע לענייני שלום וביטחון), המועצה הכלכלית חברתית (שמסייעת לקידום שיתוף פעולה ופיתוח בינלאומי בנושאי כלכלה וחברה), המזכירות (שמספקת מחקרים, מידע ועניינים טכניים אחרים שהאו"ם נזקק לו בפעילותו השוטפת), בית הדין הבינלאומי לצדק (הרשות השופטת העיקרית), ומועצת הנאמנות (שכרגע איננה פעילה). לצד הזרועות המרכזיות האלה, פועלות תוכניות וקרנות של האו"ם וכן סוכנויות מיוחדות. הבולטים שבהם ארגון הבריאות העולמי, תוכנית המזון העולמית, ויוניצ"ף, קרן האו"ם לילדים. ראש מערכת האו"ם, העומד בראשות ועדת ראשי הארגונים CEB, הוא המזכיר הכללי. מאז 2007, מכהן בתפקיד זה באן קי-מון מקוריאה הדרומית. בדרך כלל המזכ"ל מכהן שתי קדנציות של חמש שנים כל אחת, והוא נבחר על ידי העצרת הכללית של האו"ם. ארגון האומות המאוחדות ממומן על ידי דמי חבר מהמדינות החברות בו, בעיקר ארצות הברית, גרמניה, ויפן, ונקבעו בו שש שפות רשמיות: ערבית, סינית, אנגלית, צרפתית, רוסית וספרדית.