Đây là giải thưởng trong nước đầu tiên vinh danh các nhà khoa học có công trình khoa học xuất sắc mang tầm thế giới.
Các nhà khoa học được giải thưởng không chỉ được cộng đồng khoa học trong nước mà cả cộng đồng khoa học thế giới công nhận là có đóng góp xuất sắc thật sự cho khoa học.
Mặt khác, các công trình khoa học này phải được các nhà khoa học thực hiện ở Việt Nam, hoặc nếu có hợp tác quốc tế thì phần công việc được thực hiện ở Việt Nam phải là chủ yếu và đóng vai trò quyết định.
Điều đặc biệt là giải thưởng này không được tặng vì thành tích nghiên cứu trong cả một quá trình, mà cho nhà khoa học có đóng góp chính trong một công trình khoa học xuất sắc duy nhất.
Chính vì thế mà cơ hội được tặng giải thưởng đối với các nhà khoa học lão thành đã nổi tiếng và các nhà khoa học trẻ là như nhau.
Giải thưởng Tạ Quang Bửu chỉ tặng cho cá nhân nhà khoa học, không tặng cho cả tập thể tác giả của một công trình khoa học. Vai trò chủ chốt trong công trình nghiên cứu của nhà khoa học được tặng giải có ý nghĩa quyết định.