Учредителем мероприятия, направленного на развитие талантов и научного потенциала школьников, а также способствующего привлечению внимания к естественным наукам и исследовательскому творчеству, выступает министерство образования Самарской области.

Индустриальные партнёры олимпиады: ПАО "КуйбышевАзот" в направлении "Химия", АО "ГК "Электрощит" — ТМ Самара" в направлении "Физика", Т-Банк в направлении "Математика". Предприятия реализуют образовательные проекты, ведут активную работу по формированию заинтересованности и вовлеченности школьников в науке.

С 2024 года соучредителем олимпиады выступает Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина Российской академии наук.

Свое название олимпиада получила в честь Николая Николаевича Семёнова (1896–1986), русского и советского физикохимика и педагога, одного из основоположников химической физики, академика АН СССР, единственного советского лауреата Нобелевской премии по химии, дважды Героя Социалистического Труда.

В первый год олимпиада проводилась только по предмету "Химия", в ней приняли участие 135 школьников 7–8 классов. С 2019 года к направлению "Химия", в котором теперь могли принять участие и ребята 9 классов, добавилось направление "Физика".

С 2021 года олимпиада входит в перечень интеллектуальных творческих конкурсов и мероприятий, направленных на развитие интеллектуальных и творческих способностей, способностей к занятиям физической культурой и спортом, интереса к научной, научно-исследовательской, инженерно-технической, изобретательской, творческой, физкультурно-спортивной деятельности, а также на пропаганду научных знаний, творческих и спортивных достижений, утвержденный приказом министерства просвещения РФ. 

В 2025–2026 учебном году направлениям "Химия" и "Математика" присвоен II уровень, направлению "Физика" присвоен III уровень.