Las Olimpiadas Nacionales de Química consta de 3 etapas. En las dos primeras etapas los estudiantes, que deben estar inscritos en alguna institución mexicana de enseñanza pre-universitaria, pueden competir en dos niveles diferentes según su nivel de estudios. La inscripción es individual y gratuita y debe hacerse a través del Delegado Estatal correspondiente.

En la etapa del concurso nacional, la competencia consta de varios exámenes teóricos y uno experimental. En esta fase se elige un grupo de estudiantes que reciben entrenamiento y del cual, con base en diversos exámenes, se selecciona una delegación de cuatro estudiantes, quienes representarán a México en las competencias internacionales e iberoamericanas.