La chambre de l'application des peines est composée d'un président de chambre et de deux conseillers.
Lorsqu'elle statue sur des appels formés contre des jugements rendus par le tribunal de l'application des peines, la chambre de l'application des peines de la cour d'appel comprend également un responsable d'une association de réinsertion des condamnés et un responsable d'une association d'aide aux victimes. La compétence territoriale de la chambre ainsi composée peut être étendue au ressort de plusieurs cours d'appel par un décret qui fixe la liste et le ressort de ces juridictions.