עבודת גמר בכימיה היא עבודה מחקרית בבחירה שאותה מכינים תלמידים המבקשים להרחיב ולהעמיק את ידיעותיהם בתחום מדעי זה ולהתנסות בתהליכי המחקר האופייניים לתחום. ככזו היא מתאימה לתלמידים בעלי יכולת למידה גבוהה היכולים להתמודד בעצמם עם חומר חדש ולהבין את הבעיה במשמעות מקצועית רחבה. בהיותה עבודה מחקרית היא מסתמכת על רקע מדעי רלוונטי ועל פרסומים מדעיים בשפה זרה (אנגלית). כמו כן העבודה כוללת מרכיב ניסויי מעבדתי שבא לבחון השערות.
נושא העבודה יכול להיבחר מכל תחומי הכימיה או מתחומים משיקים ובתנאי שיישען על הנלמד ברמה של חמש יחידות לימוד ואף ירחיב את היריעה. על התלמידים לגלות בקיאות בסילבוס הנלמד ועליהם לנסח תהליכים רלוונטיים ונוסחאות של חומרים שבהם עוסקת העבודה.
ביצוע העבודה מאפשר לתלמידים לבצע מחקר בד בבד עם קיום קשר הדוק עם חוקר או עם צוות חוקרים, להכיר את דרכי עבודתם, לרכוש מיומנויות חשיבה ומיומנויות חקר כגון שאלת שאלות, העלאת השערות, תכנון וביצוע של ניסויים. עבודה מסוג זה דורשת היכרות, ידע והבנה של מושגי היסוד בתחום הדעת כימיה ושימוש מושכל ומעמיק בהם.
תלמידים המכינים עבודת גמר חייבים להתמודד עם קריאת ספרות מקצועית עדכנית בנושא (שחלקה כתובת בשפה זרה) – הכוללת חומר מחקרי מורכב.