La Conférence générale des poids et mesures (CGPM) est l'organe plénier du BIPM. Elle est formée des délégués des États parties à la Convention du Mètre. La CGPM se réunit tous les quatre ans en moyenne. La dernière réunion de la CGPM (27e réunion) s'est tenue à Versailles en . Lors de la 26e réunion de la CGPM qui a eu lieu du au à Versailles, les définitions de quatre des sept unités de base du Système international d'unités (SI) ont été révisées (le kilogramme, l'ampère, le kelvin et la mole).
Le Comité international des poids et mesures (CIPM) assure la direction et la surveillance exclusives du BIPM. Il est placé sous l'autorité de la CGPM. Il est composé de dix-huit membres, tous de nationalité différente afin d'assurer une large représentation de la communauté scientifique. Le CIPM dirige tous les travaux métrologiques que les États membres décident de faire exécuter en commun. Il peut soumettre des projets de résolution à la CGPM. Pour ce faire, il s'appuie sur les travaux des dix comités consultatifs qui couvrent l'ensemble des domaines de la science.