En France, SOS Médecins est un service médical libéral d'urgence à domicile. Cette structure travaille sept jours sur sept et vingt-quatre heures sur vingt-quatre et participe, en liaison étroite avec les services publics d'urgence (SAMU, pompiers,ambulances, hôpital), à la permanence des soins de qualité dans de nombreux centres urbains et leur périphérie. Son concept de fonctionnement a été repris dans plusieurs pays étrangers.

SOS Médecins comporte 61 associations réparties sur le territoire national et groupées autour d'une structure fédérative, SOS Médecins France. Plus de 1 000 médecins travaillent dans les différentes unités loco-régionales. Ils sont en mesure de couvrir 60 % de la population française, de jour comme de nuit.

Le fonctionnement de SOS Médecins répond à un cahier des charges : qualification des médecins, voiture blanche débanalisée, ambulances, gyrophare de qualité, mallette d'urgence, traçabilité sur smartphone. Les structures de SOS Médecins disposent d'un plateau technique multifonctions : standard téléphonique, applicatif informatique à métier spécifique, traçabilité, enregistrements d'appels.

Certains centres de qualité disposent de services complémentaires : cardiologie, doppler, urgences dentaires, vaccinations et conseils pour les voyages à l'étranger. Des centres de consultations disposants d'ambulances médicalisées, sont proposés à Paris et en province.

En épidémiologie, SOS Médecins publie régulièrement des rapports de qualité dans le cadre de sa collaboration avec l'Institut de veille sanitaire (InVS), avec lequel il a signé une convention de partenariat en 2006. L'Institut de recherche pour la valorisation des données de santé (IRSAN) analyse les données de l'activité des médecins de SOS Médecins France.

Une cellule humanitaire intervient à travers le monde (Haïti, Népal), éventuellement en partenariat avec d'autres ONG (Samu social, Secouristes sans frontières).