Il est le seul chercheur français élu en 2021 parmi les 24 autres nouveaux membres étrangers de cette institution. Au total, soixante-cinq scientifiques ont été élus cette année, portant l'effectif à 860 dont 129 étrangers.
Fondée en 1949, l'Académie chinoise des sciences (Chinese Academy of Sciences ou CAS) regroupe cinq sections (mathématiques, physique, chimie, sciences de la Terre et technologie) et compte aussi de nombreux établissements liés à la recherche, dont notamment 84 instituts et une université. Elle a également créé ou soutenu des centaines d'entreprises de haute technologie dont certaines sont cotées en bourse.
Spécialiste du cycle global du carbone et du changement climatique, Philippe Ciais est aussi membre de l'Académie des sciences en France depuis 2019 et a reçu la médaille d'argent du CNRS en 2017.