Jeden Herbst lädt der FChO rund 30 ausgezeichnete Teilnehmer der landesweit ausgetragenen Experimentalwettbewerbe für die Sekundarstufe I zum professionellen Forschen an die Universität nach Mainz ein.

Da die Experimentalwettbewerbe größtenteils auf Landesebene enden, veranstaltet der FChO seit 2008 ein bundesweites Seminar, zu dem je Bundesland zwei Teilnehmer eingeladen werden. Um sich für einen Platz beim Experimentalseminar in Mainz zu qualifizieren, muss man in der Regel über mehrere Jahre erfolgreich an einem der Experimentalwettbewerbe teilgenommen haben, da aus Platzgründen nur ungefähr einer von tausend Teilnehmern eingeladen werden kann. Seit 2009 werden auch zwei bis drei besonders erfolgreiche Teilnehmer der beiden bundesweiten Wettbewerbe „Internationale Junior ScienceOlympiade“ und „Dechemax“ eingeladen.

In Mainz forschen die Schüler, die meist zwischen 14 und 16 Jahre alt sind, im Schülerlabor NaT-Lab der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz. Auf dem Programm stehen zum Beispiel Versuche zu Metalleigenschaften, Farbstoffen oder Säuren und Basen. Beim Herstellen von eigenen Wunderkerzen, Färben mit Indigo und Experimentieren mit flüssigem Stickstoff, Trockeneis oder anderen spannenden Stoffen kommt auch der Spaß nicht zu kurz. Des Weiteren können die Schüler in einem Forschungsarbeitskreis der Universität sowie in Laboren der Max-Planck-Institute (MPI für Chemie, MPI für Polymerforschung) hinter die Kulissen schauen und auf diese Weise richtige Forschung kennenlernen. Eine Stadtführung und gemeinsame Abendaktivitäten runden das Programm ab.

Über das Experimentalseminar wurde vielfach in der lokalen Presse und dem Fernsehen berichtet. Das Feedback der über 100 Schüler, die seit dem Start an den Experimentalseminaren in Mainz teilgenommen haben, ist überaus positiv, und so soll das Seminar auch die kommenden Jahre in Mainz fortgeführt werden.