1、从法律意义而言，它们最主要的一个区别在于是否具有行政主体的地位。国务院直属机构有着独立的行政主体资格。国务院直属事业单位不是国家行政机关,但中华人民共和国国务院授权其中一些单位行使一定的行政职能。
2、职能上的区别，直属机构是政府直接领导下主办专门业务的机构，地位仅低于政府内的各部、委。直属机构具有独立职权和专门职责，可以在主管事项的范围内，对外发布命令和指示。
事业单位，是指由政府利用国有资产设立的，从事教育、科技、文化、卫生等活动的社会服务组织。事业单位接受政府领导，是表现形式为组织或机构的法人实体。
3、行政单位使用行政编制、由国家行政经费负担。事业单位使用事业编制，由国家事业经费负担。
直属事业单位已经将单位的性质做了明确，说明其直属的是事业单位。而直属机构则没有明确下级单位的性质，即可以是公务员单位、也可以是事业单位，同时还可能是企业等。
