士提名及选举产生，并且不仅仅包括科学家及人文学人，也包括作家、艺术家以及其它所有职业及政治领域的杰出代表。在科学院的历史上，共选举产生约10,000位院士，其中包括约翰·亚当斯、托马斯·杰斐逊、罗伯特·崔特·潘恩、约翰·詹姆斯·奥杜邦、约瑟夫·亨利、华盛顿·欧文、约西亚·吉布斯、奥古斯都·圣高顿、罗伯特·奥本海默、威拉·凯瑟、艾略特、爱德华·默罗、乔纳·沙克、尤多拉·威地、以及艾灵顿公爵。外籍院士则包括欧拉、拉法耶特侯爵、亚历山大·冯·洪堡、利奥波德·冯·兰克、达尔文、尼赫鲁、海森堡、以及亚历克·吉尼斯等。