Compuesto por un número limitado de miembros electos, la sociedad tomó el lema de "El estudio y la amistad".
Numerosas personalidades del mundo científico tomarán parte desde los primeros días, tales como Antoine Lavoisier, Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829), Gaspard Monge y Pierre Simon Laplace ... en una especie de antesala para acceder a la Academia de Ciencias, encargándose de promover el trabajo de sus miembros, en particular a través de la publicación del Boletín Mensual.
El número de Philomathes aumenta a 70 en 1797, de ahí la exigencia de plazo legal, para no elegir a un miembro a modo de sustitución y limitar el número a 50.
Entre los más famosos se encuentran Antoine Lavoisier, Lamarck, Pierre-Simon de Laplace, Georges Cuvier, Louis Joseph Gay-Lussac, André-Marie Ampère, Augustin Louis Cauchy, Augustin Fresnel, Jean-Baptiste Boussingault, Claude Bernard, Marcellin Berthelot, Jean-Baptiste Biot, Henri Dutrochet (miembro correspondiente), Louis Pasteur, Siméon Denis Poisson, Henri Becquerel, y más recientemente de Broglie, Joliot, Théodore Monod...
En suspenso después de la Segunda Guerra Mundial, su constitución fue revisada en 1971.