ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ มีหลักสูตรนานาชาติ (International programs) ในระดับปริญญาตรีจำนวน 1 สาขาวิชา ได้แก่ สาขาวิชาเคมีบูรณาการ (Integrated Chemistry) ซึ่งเป็นหลักสูตรที่บูรณาการจากสาขาวิชาที่มีความเชี่ยวชาญ เน้นการเรียนการสอนในระดับนานาชาติ และส่งเสริมความร่วมมือระหว่างประเทศในการฝึกงานและทำวิจัยในต่างประเทศ โดยแบ่งออกเป็น 3 สายวิชา ได้แก่ สายวิชาเคมีเชิงชีววิทยา (Biological chemistry)[64] สายวิชาเคมีวัสดุ (Material chemistry)[65] และสายวิชาเคมีอุตสาหกรรม (Industrial chemistry)[66] นอกเหนือจากหลักสูตรการศึกษาดังกล่าวแล้ว นิสิตของภาควิชาเคมีในหลักสูตรต่าง ๆ ทั้งระดับปริญญาตรีและบัณฑิตศึกษาสามารถทำวิจัยระยะสั้นหรือเป็นนักเรียนแลกเปลี่ยน ณ มหาวิทยาลัยในต่างประเทศ ตามที่ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ หรือมหาวิทยาลัยได้ทำความตกลงร่วมมือวิจัยและแลกเปลี่ยนนักเรียนไว้

โดยมหาวิทยาลัยหรือสถาบันในต่างประเทศที่ภาควิชาเคมีส่งนิสิตเข้าทำวิจัยระยะสั้น อาทิ Yale University (USA), University of California (USA), University of Florida (USA), University of Houston (USA), Oregon State University (USA), University of Bristol (UK), University of Bath (UK), University of Southampton (UK), Durham University (UK), University of Vienna (Austria), University Innsbruck (Austria), Kyoto University (Japan), Waseda University (Japan), Sokendai University (Japan), Zhejiang University of Technology (China), Tunghai University (Republic of China-Taiwan), Tatung University (Republic of China-Taiwan), Chimie ParisTech, PSL University (France), University of Bordeaux (France), University of Copenhagen (Denmark), Stockholm University, (Sweden) เป็นต้น[67][68][69][70]