สมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี (พระอิสริยยศในขณะนั้น) ประสูติเมื่อวันที่ 4 กรกฎาคม พ.ศ. 2500 ทรงสำเร็จการศึกษาชั้นมัธยมศึกษาตอนปลาย แผนกวิทยาศาสตร์ ทรงร่วมสอบคัดเลือกเช่นเดียวกับนักเรียนอื่น ๆ และทรงผ่านการสอบคัดเลือกเข้าศึกษาต่อในคณะวิทยาศาสตร์และอักษรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เมื่อปีการศึกษา 2518[124][125] โดยทรงเลือกสาขาวิชาเคมีเป็นวิชาเอก เนื่องจากทรงตั้งปณิธานว่าจะทรงนำความรู้มาใช้ในงานทดลองของโครงการต่าง ๆ ที่ดำเนินการตามพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช บรมนาถบพิตรและสมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ พระบรมราชินีนาถ พระบรมราชชนนีพันปีหลวง ซึ่งนับเป็น "สมเด็จเจ้าฟ้าพระองค์ที่สอง" ที่ทรงศึกษาในมหาวิทยาลัยในประเทศไทย[126]

ทั้งนี้ พระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าจักรพันธ์เพ็ญศิริ ได้มอบหมายให้ศาสตราจารย์เกียรติคุณ ดร.กฤษณา ชุติมา เป็นพระอาจารย์ที่ปรึกษาตลอดระยะเวลาที่ทรงศึกษา ระหว่างที่ทรงศึกษาได้ทรงแสดงพระปรีชาสามารถทั้งในการศึกษาและการวิจัย และในระหว่างปิดภาคเรียนชั้นปีที่ 3 ทรงปฏิบัติการฝึกงานตามเกณฑ์ของมหาวิทยาลัย โดยเสด็จไปฝึกงาน ณ กรมวิทยาศาสตร์ กระทรวงอุตสาหกรรม และสถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์ประยุกต์แห่งประเทศไทย และทรงสำเร็จการศึกษาในปีการศึกษา 2522 และมีผลการเรียนดีเด่น ทรงได้รับปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิต (เคมี) เกียรตินิยมอันดับหนึ่ง เหรียญทอง ในฐานะที่ทรงสอบได้คะแนนยอดเยี่ยมตลอดหลักสูตร และทรงเข้ารับพระราชทานปริญญาวิทยาศาสตรบัณฑิตจากพระบาทสมเด็จพระปรมินทรมหาภูมิพลอดุลยเดช บรมนาถบพิตร เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม พ.ศ. 2522[127] รวมทั้งทรงได้รับรางวัลจากมูลนิธิศาสตราจารย์ ดร.แถบ นีละนิธิ สำหรับคะแนนยอดเยี่ยมในสาขาวิชาชีววิทยาและสาขาเคมีด้วย[128]

ศาสตราจารย์เกียรติคุณ ดร.กฤษณา ชุติมา พระอาจารย์ที่ปรึกษาและอดีตคณบดีคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ได้เขียนไว้ตอนหนึ่งในหนังสือที่ระลึกพิธีเปิดอาคารสมาคมนิสิตเก่ามหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ว่า[129][130]

...สิ่งที่ควรกล่าวถึงอีกอย่างหนึ่ง คือ ความสามารถของด้านปฏิบัติการ เคมีเป็นวิทยาศาสตร์ทดลอง ดังนั้น ตลอดเวลา 3 ปี หลังจากที่ทรงเรียนเคมีโดยเฉพาะนี้ ทูลกระหม่อมต้องทรงใช้เวลามากในห้องปฏิบัติการ การทำงานทดลองของพระองค์เป็นไปอย่างมีระบบ กล่าวคือ ก่อนทำการทดลองได้พยายามเข้าพระทัยถึงวัตถุประสงค์ของการทดลอง วิธีการและขั้นตอนที่ควรปฏิบัติ ดังนั้น เมื่อลงมือทำงานก็ทรงดำเนินการไปตามที่กำหนดไว้เป็นลำดับขั้นตอน ผลจึงปรากฏว่ามักจะทรงทำเสร็จรวดเร็ว ถูกต้องตามจุดมุ่งหมายและได้ผลดี ทั้งยังทรงสังเกตและทรงใช้ไหวพริบตัดสินพระทัยปฏิบัติ ทรงมีลักษณะคุณสมบัติที่จะเป็นนักวิจัยที่ดีต่อไป...— ศาสตราจารย์เกียรติคุณ ดร.กฤษณา ชุติมา

นอกจากนี้ สมเด็จเจ้าฟ้าฯ กรมพระศรีสวางควัฒน วรขัตติยราชนารี ทรงมีพระมหากรุณาธิคุณเสด็จพระราชดำเนินทรงบรรยายพิเศษ หัวข้อเรื่อง “ปัจจัยต่าง ๆ ที่มีอิทธิพลต่อความเป็นพิษของสารเคมี” แก่นิสิตชั้นปีที่ 4 ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เมื่อวันศุกร์ ที่ 26 กุมภาพันธ์ พุทธศักราช 2553[131] ณ ห้องบรรยาย ชั้น 6 อาคารกฤษณา ชุติมา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ซึ่งเป็นถิ่นศึกษาเดิม และพระราชทานพระมหากรุณาต่อการดำเนินกิจกรรมต่าง ๆ ของคณะวิทยาศาสตร์ตลอดมา