Le CTSA comprend une direction, un service administratif, une cellule assurance qualité et des services techniques permettant de collecter le sang et ses composants, de préparer, conserver et distribuer les différents produits sanguins labiles pour approvisionner les hôpitaux des armées, notamment ceux du complexe hospitalier militaire parisien, et pour assurer le soutien transfusionnel des missions extérieures selon les conditions techniques, sanitaires et médicales requises et définies par les articles R. 668-2-4 à R. 668-2-23 du code de la santé publique.
   Les services techniques du CTSA sont composés :
   - d'un service "banque-collecte-plasma", chargé de la collecte, de la préparation et de la distribution des produits sanguins labiles d'une part, de la biothèque centralisée du service de santé des armées et d'une banque de tissus et de cellules souches hématopoïétiques sanguines et médullaires d'autre part ;
   - d'un service "séro-immuno-hématologie" pour la qualification des dons, l'immuno-hématologie des receveurs et la réalisation des tests de confirmation pour le virus de l'immunodéficience humaine pour l'ensemble des hôpitaux des armées ;
   - d'un service "contrôles et immunologie leuco-plaquettaire" ;
   - d'un service "immunologie cellulaire" pour la mission permanente de recherche du CTSA sur l'hématopoïèse.