竞赛分为预赛、复赛和决赛。预赛由全国竞赛委员会统一命题，采取笔试的形式，所有在校的中学生都可以报名参加。在预赛中成绩优秀的学生由地、市、县推荐，如以参加复赛。复赛包括理论和实验两部分。理论部分由全国竞赛委员会统一题，满分为160分；实验部分由各省、自治区、直辖市竞赛委员会命题，满分为40分。根据复赛中理论和实验的总成绩，由省、自治区、直辖市竞赛委员会推荐成绩优秀的学生参加决赛。决赛由全国竞赛委员会命题和评奖。每届决赛设一等奖50名左右，二等奖150名左右，三等奖200名左右。此外，还设总成绩最佳奖、理论成绩最佳奖、实验成绩最佳奖和女同学成绩最佳奖等单项特别奖。