Giải thưởng được trao cho tác giả của các công trình khoa học xuất sắc được thực hiện tại Việt Nam và công bố trên tạp chí khoa học quốc tế uy tín. Giải thưởng góp phần thúc đẩy nghiên cứu khoa học cơ bản nói riêng và khoa học công nghệ Việt Nam nói chung tiếp cận trình độ quốc tế, tạo tiền đề cho khoa học và công nghệ của đất nước hội nhập và phát triển.

Quy chế Giải thưởng được ban hành theo Thông tư số 01/2015/TT-BKHCN ngày 12/01/2015 của Bộ Khoa học và Công nghệ. Theo đó, Giải thưởng được xét tặng cho các nhà khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên và kỹ thuật, bao gồm Khoa học tự nhiên (Toán học, Khoa học máy tính và thông tin; Vật lý, Hóa học, Khoa học trái đất và môi trường, Sinh học, Khoa học tự nhiên khác), Khoa học kỹ thuật và công nghệ, Khoa học y dược và Khoa học nông nghiệp. Cơ cấu Giải thưởng bao gồm không quá ba Giải thưởng chính và một Giải thưởng cho nhà khoa học trẻ (dưới 35 tuổi) là tác giả của công trình khoa học xuất sắc.

Hằng năm, các nhà khoa học với các công trình khoa học xuất sắc được tổ chức, cá nhân đề cử, hoặc tự đăng ký ứng cử, xét tặng Giải thưởng. Các hồ sơ được đánh giá thông qua Hội đồng khoa học chuyên ngành của Quỹ Phát triển khoa học và công nghệ Quốc gia và Hội đồng Giải thưởng (bao gồm Chủ tịch các Hội đồng khoa học chuyên ngành và các nhà khoa học có uy tín quốc tế như: GS.TS. Pierre Darriulat, GS.TS. Ngô Bảo Châu, GS.TS. Trịnh Xuân Thuận, GS.TS. Vũ Hà Văn, PGS.TS. Đoàn An Hải, GS.TS. Nguyễn Thục Quyên, GS.TS. Đàm Thanh Sơn). Hội đồng Giải thưởng xem xét, đề xuất công trình đoạt Giải thưởng trên cơ sở đánh giá của các Hội đồng khoa học chuyên ngành và chuyên gia phản biện quốc tế.