政治上，提洛同盟的成立对抗着身处地中海的波斯帝国，让希腊城邦们看到了一个统一的希腊世界的梦想，通过建立一个军事和政治联盟，城邦们可以共同制定政策、处理问题，并借此增强彼此的政治地位和影响力。
经济上，提洛同盟也具有重要的意义，同盟成员将其财产和资金存储在提洛岛上，以确保联盟运作的顺利进行，这为同盟的后续行动提供了充足的资金和资源支持。
提洛同盟的组织结构相对比较简单，核心的决策机构为办事处，办事处由每个成员城邦派出代表组成，他们负责就联盟事务进行投票表决，办事处的会议定期在提洛岛的某一处会议场所举行。
成员城邦的参与情况十分广泛，大约有150个至173个不同的城邦参与到了提洛同盟中。
参与的城邦既包括希腊本土的城邦，如雅典、斯巴达、科林斯等，也包括属于希腊殖民地的城市，如伊奥尼亚海岸和黑海沿岸的城邦，这个联盟的成员涵盖了地中海地区的广大领域，拥有庞大的人力和海军力量。
然而，尽管提洛同盟拥有庞大的成员规模，但在实际操作中，同盟的领导是由雅典垄断的，雅典拥有最强大的海军力量、最充裕的财富和最强势的领袖，雅典对同盟政策的制定和执行起着主导作用，其他成员城邦则往往需要顺从其领导。
提洛同盟在抵抗波斯帝国方面发挥了重要的作用，同盟成立后不久，波斯帝国再次对希腊发起了进攻，试图重新夺取控制权，提洛同盟迅速组织和调动了庞大的海军力量，与其他城邦合作，共同抵御了波斯帝国的侵略，在海战中，提洛同盟的海军展现出了强大的战斗力和组织能力。
特别是在关键的军事行动中，提洛同盟海军的光辉战绩令人瞩目，著名的萨拉米斯之战就是一个典型的例子。
