La Olimpiada Mexicana de Química se lleva  acabo cada año en una diferente entidad federativa en México. El día de registro los participantes se registran al nivel A o al nivel B dependiendo de su nivel de experiencia y conocimiento. Los estudiantes de nivel A reciben preguntas acerca de química orgánica en sus exámenes teóricos y prácticos. Los estudiantes del nivel B reciben preguntas relacionadas con química inorgánica, analítica y fisicoquímica. Se recomienda prepararse para el nivel A puesto que en el examen para obtener la preselección de México existen muchas preguntas relacionadas a orgánica, además de las áreas normales para el nivel B.

El concurso nacional se realiza en tres días de exámenes:

• El primer día se aplican 3 exámenes teóricos a los participantes. En base a los resultados de estos exámenes se seleccionan a los primeros 60 lugares en nivel A, y en Nivel B.

• En el segundo día estos estudiantes participan en la etapa experimental, que consiste en 3 prácticas en las áreas de química orgánica, analítica e inorgánica, dependiendo del nivel de los concursantes.

• En el tercer día, se aplica el examen de nivel internacional a todos los participantes, que tiene como objetivo únicamente elegir a la preselección nacional. Los resultados de este examen no interviene con la distribución de las medallas olímpicas nacionales. Una vez obtenida la preselección nacional reciben 2 o 3 semanas de capacitación en la UNAM y les aplican mas exámenes para elegir a los primeros 6 lugares, 4 titulares y 2 suplentes que representaran a México en la Olimpiada Internacional y en la Iberoamericana, que se celebran en diferentes países cada año.

Algo curioso de la Olimpiada de Química es precisamente esta división entre medallistas nacionales y la preselección internacional. Es posible ser medallista de oro en la Olimpiada Mexicana de Química y no ser preseleccionado para la Olimpiada internacional.