노벨상 수상자의 선정 작업은 당 해 년도를 기준하여 매년 그 전해 초가을에 추천을 받기 시작하여 선정 작업이 이루어진다. 이 시기에 노벨상 수여 기관들은 한 부문 당 약 1,000명씩 총 6,000여 명에게 후보자 추천을 요청하는 안내장을 보낸다.

안내장을 발부받는 대상은 전해의 노벨상 수상자들과 상수여 기관을 비롯해 물리학, 화학, 생리학의학 분야에서 활동 중인 학자들과 대학교 및 학술단체 직원들이다. 안내장을 받은 사람들은 해당 후보를 추천하는 이유를 서면으로 제출하여야 한다. 자기 자신을 추천하는 사람은 자동적으로 자격을 상실하게 된다. 후보자 명단은 그 다음해 1월 31일까지 노벨위원회에 도착해야 한다.

후보자는 부문별로 보통 100~250명가량 된다. 2월 1일부터 6개 노벨위원회는 접수된 후보자들을 대상으로 각기 선정 작업에 들어간다. 이 기간 동안 각 위원회는 수천 명의 인원을 통원해 후보자들의 연구 성과물을 조사 분석 검토한다. 필요한 경우에는 검토 작업을 위하여 외부 인사를 초빙하기도 한다.

각 부문별 노벨위원회는 9~10월초 사이에 스웨덴 왕립 과학 아카데미와 기타 상수여 기관에 추천장을 제출하게 된다. 대개는 위원회의 추천대로 수상자가 결정되지만, 상수여 기관들이 반드시 여기에 따르는 것은 아니다. 상수여 기관에서 행해지는 심사 및 표결 과정은 철저히 비밀에 부쳐지며 11월 15일까지는 비밀을 유지하면서 추천된 후보들 중에서 최종 수장자를 결정해야 한다.

노벨상은 단체에도 수여할 수 있는 노벨평화상을 제외하고는 개인에게만 주도록 되어있다. 죽은 사람은 수상 후보자로 지명하지 않는 것이 원칙이지만, 다그 함마르시욀드(평화상, 1961)와 에리크 A. 카를펠트(문학상, 1931)의 예처럼 생전에 수상자로 지명된 경우에는 사후에도 상을 받을 수 있다. 일단 수상자가 결정되고 나면 번복할 수 없다.

이밖에도 상을 수여하는 사람들은 시상 과정에서 특정 후보를 지지하는 외교적 혹은 정치적 발언을 해서는 아니 된다. (참조: 과천국립과학관 홈페이지 노벨상에 관한 기사)