Charakterystyka działalności Towarzystwo działa na terenie całego kraju. Członkowie dzielą się na członków zwyczajnych, sympatyków, honorowych i wspierających. Środki na działalność pochodzą ze składek członkowskich, a także z dotacji pozyskiwanych na określone przedsięwzięcia, m.in. od Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego (MNiSW), od Polskiej Akademii Nauk, czy z wyższych uczelni.
Celem działalności PTPS, zgodnie ze statutem zatwierdzonym 3 maja 1991 r. (zmiany w 1999 r. oraz w 2021 r.), jest „wspieranie rozwoju badań naukowych prowadzonych z wykorzystaniem promieniowania synchrotronowego (PS) i laserów na swobodnych elektronach (FEL) oraz popularyzacja tego rodzaju badań w Polsce”.
Realizacji zadań PTPS służy: pomoc w organizowaniu i współorganizowaniu otwartych seminariów i konferencji w celu propagowania wiedzy na temat PS i FEL oraz możliwości badawczych związanych z ich wykorzystaniem; organizowanie szkół dla młodych naukowców i studentów z udziałem wykładowców polskich, jak i z zagranicznych laboratoriów wykorzystujących PS i FEL; zbieranie i dostarczanie informacji na temat międzynarodowych szkół i spotkań dotyczących PS i FEL; prowadzenie działalności popularyzującej przez publikacje, odczyty, kursy, wycieczki; wspieranie organizacji konkursów naukowych i edukacyjnych;