Medlemskab af organisationen er åbent for alle med interesse i dens aktiviteter. Standarder udvikles i udvalg, og der dannes nye udvalg efter behov på anmodning fra interesserede medlemmer. Medlemskab af de fleste komitéer er frivilligt og indledes på medlemmets egen anmodning, ikke ved udnævnelse eller ved invitation. Medlemmerne er klassificeret som brugere, producenter, forbrugere og “af almen interesse”. Sidstnævnte omfatter akademikere og konsulenter. Brugere omfatter brugere i industrien, som kan være producenter i forbindelse med andre tekniske udvalg, og slutbrugere som f.eks. forbrugere. For at opfylde kravene i antitrustlovgivningen skal producenterne udgøre mindre end 50 % af hvert udvalg eller underudvalg, og der må kun være én stemme pr. producentvirksomhed. På grund af disse begrænsninger kan der være en betydelig venteliste over producenter, der søger organisatoriske medlemskaber i de mere populære udvalg. Medlemmerne kan dog deltage uden formel afstemning, og deres input vil blive taget fuldt ud i betragtning.
I 2015 havde ASTM mere end 30.000 medlemmer, herunder over 1.150 organisatoriske medlemmer, fra mere end 140 lande. Medlemmerne arbejder i en eller flere af de mere end 140 tekniske komitéer under ASTM. ASTM International har flere priser for bidrag til standardforfatterskab, herunder ASTM International Award of Merit (organisationens højeste pris) ASTM International er klassificeret af United States Internal Revenue Service som en 501(c)(3) nonprofit organisation.