Pierwszym prezydentem towarzystwa został Johann Lorenz Bausch. Z upływem czasu do akademii przyjmowani byli członkowie z innych miast Niemiec. W 1670 roku, z inicjatywy wrocławskiego lekarza Sachsa von Lewenhaimba, akademia ustanowiła własne czasopismo naukowe Miscellanea Curiosa Medico-physica Academiae Naturae Curiosorum, które ukazuje się do dziś. Miscellanea Curiosa była pierwszym przyrodniczo-medycznym czasopismem naukowym na świecie.
W 1677 roku cesarz Leopold I Habsburg potwierdził akademię, a w 1687 roku nadał jej przywileje, potwierdzając niezależność towarzystwa od lokalnych władców oraz gwarantując całkowitą niezależność jego publikacji od cenzury. Wówczas też zmieniona została nazwa akademii na Sacri Romani Imperii Academia Caesareo-Leopoldina Naturae Curiosorum – w skrócie Leopoldina. Jej szczególny status był później potwierdzany przez kolejnych cesarzy Karola VI i Karola VII.
W 1686 roku akademia przeniosła swoją siedzibę ze Schweinfurtu do Norymbergi, gdzie w 1731 roku otworzyła własną bibliotekę ze zbiorami. Przez kolejne dwieście lat, siedziba akademii była przenoszona do miasta, w którym mieszkał jej prezydent.