Pour garantir l'application effective de la Convention, les États membres doivent désigner ou créer une "autorité nationale". Cet organe accompagne les équipes de l'OIAC lors des inspections de sites militaires ou industriels pertinents; il présente les déclarations initiales et annuelles; il donne suite aux demandes d'assistance et de protection d'États membres menacés ou victimes d'une attaque chimique; et il encourage l'utilisation de la chimie à des fins pacifiques. En outre, il assure l'interface entre l'État partie et les autres États parties et le Secrétariat technique de l'OIAC.

Le Secrétariat aide les États membres à mettre en œuvre la Convention au plan national et, dans ce contexte, veille essentiellement à offrir aux membres du personnel des autorités nationales conseils et assistance pour les aider à renforcer leurs qualifications et compétences, pour une mise en œuvre nationale effective et autonome. Le Secrétariat technique coordonne et organise régulièrement des réunions des autorités nationales du monde entier. Des dossiers d'information sur CD‑ROM, DVD et sur le site Internet traitant de la mise en œuvre de la CIAC sont disponibles.

Chaque État membre doit mettre en œuvre à l'échelon national les dispositions de la Convention sur l'interdiction des armes chimiques. Il doit notamment promulguer une législation pénale concernant les activités interdites. Chaque État membre a l'obligation de coopérer sans réserve avec les autres États membres pour accélérer les poursuites pénales. Des juristes ont formé des réseaux régionaux pour faciliter l'adoption d'une législation nationale interdisant et rendant passible de sanctions l'utilisation abusive de produits chimiques comme armes.