ก่อนหน้านี้ การคัดเลือกตัวแทนไปแข่งเคมีโอลิมปิกระหว่างประเทศดำเนินการโดยสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) โดยมีค่ายต่างๆจัดที่ สสวท. กรุงเทพมหานคร โดยใช้ข้อสอบกลางใช้สอบทั่วประเทศ รอบแรก' เป็นข้อสอบแบบปรนัย รอบสอง เป็นข้อสอบแบบอัตนัย เพื่อคัดเลือกนักเรียนไปเข้าค่ายอบรม สสวท.ค่ายที่ 1 ต่อไป ต่อมาในปี พ.ศ. 2543 ได้มีการจัดตั้งโครงการโอลิมปิก สอวน. ขึ้นโดยให้แต่ละศูนย์คัดเลือกนักเรียนในพื้นที่รับผิดชอบโดยดำเนินการออกข้อสอบเอง จัดค่ายอบรม และคัดนักเรียนตัวแทนศูนย์ละ 3 คน เข้าสอบแข่งขันในรอบที่ 2 ของ สสวท.โดยไม่ต้องผ่านการสอบรอบแรก

แนวคิดเรื่องการจัดแข่งขันเคมีโอลิมปิกระดับชาติเริ่มต้นในปี พ.ศ. 2544 ได้มีการใช้ข้อสอบกลางที่ทุกศูนย์ร่วมกันออกสำหรับการคัดเลือกนักเรียน สอวน.ในค่ายที่ 2 ไปแข่งขันภาคปฏิบัติที่สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบังโดยเป็นข้อสอบแบบอัตนัย ขณะนั้นมีปัญหาคือศูนย์ภูมิภาคหลายๆแห่งไม่มีนักเรียนที่สอบผ่านข้อเขียนและข้อสอบภาคปฏิบัติเป็นข้อสอบที่นอกเหนือจากเนื้อหาที่ได้อบรมในหลักสูตรค่าย 1 และ 2 ของส่วนภูมิภาค ในปี พ.ศ. 2545-2547 จึงกลับไปใช้ระบบเดิม กล่าวคือ ให้แต่ละศูนย์ดำเนินการคัดเลือกตัวแทนศูนย์ละ 3 คน ไปแข่งขันกับนักเรียนที่สอบผ่านรอบแรกของ สสวท.ในภาคทฤษฎีและภาคปฏิบัติ ณ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ในขณะที่สาขาวิชาอื่นเริ่มต้นการแข่งขันระดับชาติ

การแข่งขันเคมีโอลิมปิกระดับชาติ เดิมเรียกว่า การแข่งขันเคมีโอลิมปิก สอวน. (อังกฤษ: POSN Chamistry Olympiad:POSN-ChO) จัดขึ้นประมาณเดือนพฤษภาคม-มิถุนายนของแต่ละปี การแข่งขันการแข่งขันเคมีโอลิมปิก สอวน.ครั้งแรกจัดขึ้นในปี พ.ศ. 2548 ที่มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ อำเภอองครักษ์ จังหวัดนครนายก โดยใช้ภาษาไทยในการแข่งขัน ต่อมาในปี พ.ศ. 2552 ได้เปลี่ยนชื่อเป็น การแข่งขันเคมีโอลิมปิกระดับชาติ ครั้งที่ 5 (อังกฤษ: The Fifth Thailand Chemistry Olympiad: 5th TChO)[1]

ในปี พ.ศ. 2555 มูลนิธิ สอวน. ได้เพิ่มนักเรียนนอกโครงการพิเศษ จำนวน 3 คน รวมทั้งสิ้น 99 คน มาสอบแข่งขันโดยใช้ข้อสอบมาตรฐานเดียวกัน ซึ่งออกโดยคณะกรรมการวิชาการกลางและมีอาจารย์พร้อมครูสังเกตการณ์ของแต่ละศูนย์ร่วมพิจารณาคัดเลือกข้อสอบ เกณฑ์การให้คะแนนตลอดจนประเมินผลและตัดสินผลการแข่งขันด้วยมาตรฐานเดียวกับการแข่งขันเคมีโอลิมปิกระหว่างประเทศ (International Chemistry Olympiad: IChO) จัดรางวัลให้เป็นเหรียญทอง เหรียญเงิน เหรียญทองแดง และประกาศเกียรติคุณ จากนั้นจึงคัดเลือกนักเรียนที่สอบผ่านเกณฑ์จำนวน 50 คน เพื่อเข้าค่ายเคมีโอลิมปิก ค่ายที่ 1 ของ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ต่อไป [2]