日本天文学オリンピック委員会は2023年10月1日、「第3回日本天文学オリンピック」への参加者の募集を開始した。大会は2024年8月に開催予定の「第17回国際天文学・天体物理学オリンピック（IOAA）」の日本代表候補の選考も兼ねている。予選は2024年1月7日、本選は同年2月23日に行われる。
国際天文学・天体物理学オリンピックの予選会には誰でも参加できるが、本選に出場できるのはIOAAに参加資格のある高校生までとなる。出題内容は天文学全般で、天文学や天体物理学に関する知識や思考力のほか、天体を観測する技術や観測データを基にした分析力などが問われる。
予選は2024年1月7日にオンライン形式で行われ、試験時間は120分。試験結果は1月中に通知され、最大50人程度の本選出場者が決定する。
本選は2024年2月23日に、東京大学本郷キャンパス（東京都文京区）と京都産業大学神山天文台（京都市）の2カ所で開かれ、理論試験と実技試験が行われる。本選の結果は3月に通知され、最優秀賞、優秀賞、金・銀・銅賞、ジュニア最優秀賞などを選出して、ホームページで氏名・学校名を公表する。また、成績優秀でIOAAへの参加資格を満たす参加者の中から、約10人を日本代表候補に決定。その後、通信研修や合宿、面接などを経て最大5人の日本代表を選抜する。
IOAAは、中等教育修了以前の生徒を対象とした天文学・天体物理学の国際大会で、2007年から毎年開催されている。日本は2023年8月にポーランドのホジュフで開催された16回大会から参加している。16回大会には52の国・地域から約250名の生徒が参加した。大会では合計得点に応じて金・銀・銅メダルや優良賞が贈られ、日本代表5人の成績は、金メダル1人、銅メダル1人、優良賞1人だった。
参加希望者は日本天文学オリンピック委員会の公式ホームページから専用フォームで申し込む。申し込み期限は2023 年12 月25日（月）23:59となっている。