การแข่งขันเคมีโอลิมปิกกำหนดจำนวนนักเรียนที่จะเข้าร่วมแข่งขันจากแต่ละทีมไม่เกินทีมละ 4 คน และมี พี่เลี้ยง (Mentor) 2 คน (โดยหนึ่งใน 2 คนนี้จะถูกกำหนดให้เป็นหัวหน้าทีม) นักเรียนที่เข้าร่วมแข่งขันจะต้องมีอายุไม่เกิน 20 ปี และจะต้องยังไม่ไม่เข้าเรียนในสถาบันการศึกษาที่สูงกว่ามัธยมศึกษาตอนปลาย สำนักงานที่เป็นศูนย์ข้อมูลของการแข่งขันเคมีโอลิมปิกตั้งอยู่ที่ กรุงบราติสลาวา ประเทศสโลวาเกีย

ประเทศที่ต้องการเข้าร่วมการแข่งขันเคมีโอลิมปิก ต้องส่งผู้เข้าร่วมสังเกตการณ์ในการแข่งขันเคมีโอลิมปิกต่อเนื่อง 2 ครั้งก่อนที่จะส่งตัวแทนนักเรียนเข้าแข่งขัน ในการแข่งขันเคมีโอลิมปิก ครั้งที่ 47 ณ กรุงบากู ประเทศอาเซอร์ไบจาน มีจำนวนประเทศเข้าร่วมแข่งขันทั้งหมด 75 ประเทศโดยมีประเทศที่เข้าร่วมสังเกตการณ์จำนวน 4 ประเทศ [2]

การแข่งขันประกอบด้วยการสอบ 2 ส่วน ได้แก่ การสอบภาคทฤษฎี (Theoretical Examination) และ การสอบภาคปฏิบัติ (Practical Examination) ซึ่งการสอบทั้งสองส่วนใช้เวลาอย่างละ 5 ชั่วโมง และจัดสอบแยกวัน โดยทั่วไปแล้วการสอบภาคปฏิบัติมักจัดขึ้นก่อนการสอบภาคทฤษฎี คะแนนข้อสอบภาคทฤษฎีคิดเป็น 60 คะแนน และข้อสอบภาคปฏิบัติคิดเป็น 40 คะแนน การสอบแต่ละส่วนคิดคะแนนแยกส่วนกันและผลการสอบทั้งหมดเป็นการคิดคะแนนรวมจากทั้งสองส่วน คณะกรรมการฝ่ายวิชาการซึ่งตั้งขึ้นโดยประเทศเจ้าภาพ จะเสนอคำถามที่ใช้เป็นข้อสอบซึ่งในการนี้คณะกรรมการโอลิมปิกระหว่างประเทศซึ่งประกอบด้วยพี่เลี้ยงทั้ง 2 คนจากแต่ละประเทศที่เข้าร่วมแข่งขันจะทำการวิพากษ์ข้อสอบจากนั้นจะแต่ละประเทศจะแปลจากข้อสอบฉบับภาษาอังกฤษเป็นภาษาที่เหมาะสมสำหรับนักเรียนของประเทศตนเอง[3]

นักเรียนที่เข้าร่วมแข่งขันจะได้รับข้อสอบฉบับแปลตามความต้องการของผู้สอบ ภาระการแปลข้อสอบจากภาษาอังกฤษจะเป็นหน้าที่ของพี่เลี้ยง หลังจากการตรวจข้อสอบและให้คะแนนโดยคณะกรรมการจากประเทศเจ้าภาพแล้ว ก่อนมอบรางวัล พี่เลี้ยงจากแต่ละประเทศจะวิพากษ์เกี่ยวกับการให้คะแนนให้เป้นไปด้วยความยุติธรรม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากพี่เลี้ยงได้เห็นและทบทวนข้อสอบที่ใช้ในการแข่งขันก่อนที่จะส่งต่อให้นักเรียนในวันสอบ การสื่อสารระหว่างพี่เลี้ยงกับกับนักเรียนถูกกีดกันอย่างเข้มงวดโดยนักเรียนจะต้องมอบอุปกรณ์สื่อสาร อาทิ โทรศัพท์เคลื่อนที่และคอมพิวเตอร์วางตักให้กับผู้จัดการแข่งขัน

รายละเอียดของเนื้อหาที่ใช้ในการแข่งขันประกอบไปด้วยวิชาต่างๆในหลายๆแขนงของวิชาเคมี ได้แก่ เคมีอินทรีย์ เคมีอนินทรีย์ เคมีเชิงฟิสิกส์ เคมีวิเคราะห์ ชีวเคมี และสเปกโทรสโกปี ซึ่งเป็นเนื้อหาในระดับมัธยมศึกษาตอนปลายโดยทั่วไปหรืออาจจะสูงกว่า ทั้งนี้ประเทศเจ้าภาพต้องจัดเตรียม ข้อสอบตัวอย่าง (Preparatory Problems) ล่วงหน้า ซึ่งข้อสอบตัวอย่างนี้จะครอบคลุมหัวข้อเฉพาะต่างๆที่อาจจะมีเนื้อหาสูงกว่าระดับมัธยมศึกษา