Das Kuratorium erfüllt die Funktion eines wissenschaftlichen Beirates und die einer Interessenvertretung der Kunden aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft. Seine Aufgabe ist es, gleichermaßen die PTB selbst sowie auch das Aufsicht führende Ministerium in allen Fragen zu beraten, die die Anstalt betreffen. Insbesondere bei wichtigen strategischen Entscheidungen kann das Kuratorium mit seiner breit gestreuten Expertise wichtige Hilfestellungen und Ratschläge geben.
Das Kuratorium ist ein wesentliches Gremium im Sinne des Bundesgremienbesetzungsgesetzes.