Wśród zbiorów jednostki znajduje się ponad 600 zespołów oraz ich fragmentów pochodzenia prywatnego. Materiały epistolograficzne obejmują korespondencję tysięcy najwybitniejszych przedstawicieli nauki i kultury z wielu krajów świata. Archiwum posiada kolekcje około 30 tys. zdjęć, ponad 3 mln klatek mikrofilmów, powyżej 1000 medali oraz około 1200 map. Jednym z ważniejszych osiągnięć metodologicznych jednostki jest sporządzenie wytycznych opracowywania spuścizn archiwalnych po uczonych, które są stosowane przez wiele innych polskich placówek porządkujących swoje zasoby.
Archiwum publikuje wiele wydawnictw, spośród których należy wyróżnić ukazujący się od 1959 r. rocznik „Biuletyn Archiwum Polskiej Akademii Nauk”. Poza tym APAN publikuje książki okolicznościowe, katalogi wystaw i informatory. „Przewodnik po zasobie” opracowany został w Archiwum trzykrotnie – ostatnia edycja ukazała się w 1999 r.
Archiwum PAN współpracuje z kilkudziesięcioma ośrodkami naukowymi w wielu krajach świata, realizując razem z zagranicznymi partnerami liczne projekty badawcze i organizując wspólne wystawy i konferencje. Aktywnie uczestniczy w działaniach promujących naukę: włączają się w organizację Nocy Muzeów, Pikniku Archiwalnego i Festiwalu Nauki.