Medlemskap i organisationen är öppet för alla som är intresserade av dess verksamhet. Standarder utvecklas inom kommittéer, och nya kommittéer bildas vid behov på begäran av intresserade medlemmar. Medlemskap i de flesta kommittéer är frivilligt och initieras genom medlemmens egen begäran, inte genom utnämning eller inbjudan. Medlemmarna klassificeras som användare, producenter, konsumenter och ”allmänt intresse”. Det sistnämnda inkluderar akademiker och konsulter. Bland användarna finns industrianvändare, som kan vara producenter i samband med andra tekniska kommittéer, och slutanvändare, t.ex. konsumenter. För att uppfylla kraven i antitrustlagstiftningen måste producenterna utgöra mindre än 50 % av varje kommitté eller underkommitté, och rösterna är begränsade till en per producentföretag. På grund av dessa begränsningar kan det finnas en lång väntelista med producenter som vill bli medlemmar i de mer populära kommittéerna. Medlemmarna kan dock delta utan formell röst och deras bidrag kommer att beaktas fullt ut.
Under 2015 har ASTM mer än 30 000 medlemmar, inklusive över 1 150 organisatoriska medlemmar, från mer än 140 länder. Medlemmarna tjänstgör i en eller flera av över 140 tekniska kommittéer inom ASTM. ASTM International har flera utmärkelser för bidrag till författarskap av standarder, bland annat ASTM International Award of Merit (organisationens högsta utmärkelse). ASTM International klassificeras av Förenta staternas skattemyndighet som en 501(c)(3) icke vinstdrivande organisation.