برای عضویت در تیم المپیاد ریاضی، دانش‌آموزان می‌بایست چهار مرحله را طی کنند؛
- آزمون چندگزینه‌ای مرحلة اول در فصل زمستان که در حدود 1500 نفر در آن برگزیده می‌شوند.
- آزمون مرحلة دوم در فصل بهار که مشابه المپیاد بین‌المللی با شش سؤال تشریحی در دو روز متوالی برگزار می‌شود.
- حدود ۴۰ نفر برگزیدة این آزمون در یک دورة دو ماهة تابستانی شرکت می‌کنند.
- در پایان این دوره، دوازده نفر مدال طلا می‌گیرند تا وارد مرحلة آموزشی بعدی شوند و بعد از چند آزمون شش نفر تیم انتخاب می‌شوند.
- فاصلة زمانی بین برگزاری آزمون مرحلة اول که معمولاً در اواسط بهمن هر سال برگزار می‌شود و اعزام تیم به مسابقات جهانی که در اواسط تیر انجام می‌شود حدود هفده ماه است. البته دانش‌آموزانی که آرزوی عضویت در تیم ملی المپیاد ریاضی را دارند قطعاً از مدت‌ها قبل از برگزاری آزمون مرحله اول کار علمی را شروع می‌کنند.