Đây là giải thưởng nhằm khích lệ và tôn vinh các nhà khoa học đã hoàn thành hoặc đang chủ trì các công trình nghiên cứu xuất sắc thuộc các lĩnh vực khoa học tự nhiên và công nghệ (Toán học, Cơ học, Khoa học thông tin và khoa học máy tính, Vật lý, Hóa học, Khoa học về sự sống, Khoa học về Trái đất, Khoa học biển, Khoa học môi trường và Năng lượng).

Các công trình nghiên cứu phải được công bố trên các tạp chí khoa học quốc tế có uy tín hoặc đã được cấp bằng độc quyền sáng chế trong và ngoài nước; được tác giả tổ chức triển khai ứng dụng công nghệ đó ở Việt Nam và có đóng góp hoặc có triển vọng đóng góp, đem lại hiệu quả lớn về kinh tế-xã hội và an ninh-quốc phòng cho đất nước.

Triển khai từ năm 2016, Giải thưởng được tổ chức 3 năm một lần. Qua 2 lần tổ chức (năm 2016 và năm 2019), Ban Tổ chức đã xét tặng được 6 giải thưởng nhằm tôn vinh 14 nhà khoa học có các thành tựu xuất sắc nhất về khoa học tự nhiên và công nghệ.

Các công trình được trao giải là kết quả của quá trình nghiên cứu dài lâu của các nhà khoa học và hội tụ được 2 tiêu chí quan trọng: Tính khoa học thể hiện ở các công trình công bố cũng như bằng độc quyền sáng chế hoặc quyết định của Chính phủ cho phép ứng dụng thực tiễn; tính ứng dụng rộng rãi phục vụ trực tiếp đến xã hội đời sống, trong lĩnh vực an ninh quốc phòng.

Hội đồng Giải thưởng Trần Đại Nghĩa lần thứ 3 bắt đầu tiếp nhận hồ sơ đề nghị xét tặng từ ngày 15/9 đến ngày 31/12. Dự kiến, lễ trao giải sẽ được tổ chức vào tháng 5 năm 2022.