เป็นกลุ่มโรงเรียนวิทยาศาสตร์ที่จัดตั้งขึ้นจากวัตถุประสงค์ของกระทรวงศึกษาธิการ เพื่อสนองพระราชประสงค์ของสมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี ที่ทรงมุ่งมั่นจะส่งเสริมคุณภาพชีวิต ในด้านความเป็นอยู่และการศึกษาของเยาวชน โดยเฉพาะเยาวชนที่อยู่ห่างไกล ปัจจุบันเป็นโรงเรียนที่อยู่ในแผนและยุทธศาสตร์ สำหรับนักเรียนที่มีความสามารถพิเศษเฉพาะด้านวิทยาศาสตร์ โดยจัดการเรียนการสอนในระดับชั้นมัธยมศึกษา

เมื่อปี พ.ศ. 2536 เนื่องในวโรกาสที่ สมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลักษณ์ อัครราชกุมารี ทรงเจริญพระชนมายุครบ 36 พรรษา เพื่อเฉลิมพระเกียรติที่มีพระมหากรุณาธิคุณต่องานด้านวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม การจัดการศึกษาด้านวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม เพื่อ่สนองพระราชประสงค์ของพระองค์ ที่ทรงมุ่งมั่นส่งเสริมคุณภาพชีวิตของประชาราษฎร์ กรมสามัญศึกษา จึงได้ประกาศจัดตั้ง โรงเรียนเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระเจ้าลูกเธอเจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์อัครราชกุมารี ตามด้วยชื่อจังหวัดสถานที่ตั้ง ทั้งหมด 12 แห่ง ประจำเขตการศึกษาต่าง ๆ ทุกเขตการศึกษาของประเทศ ต่อมาได้รับพระมหากรุณาธิคุณจากสมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี พระราชทานตราสัญลักษณ์และนามโรงเรียนใหม่ คือ "จุฬาภรณราชวิทยาลัย" ตามด้วยชื่อจังหวัดอันเป็นสถานที่ตั้ง ซึ่งเป็นพระนามของสมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี

ความหมายของชื่อโรงเรียน

จุฬาภรณราชวิทยาลัย แยกได้เป็น

จุฬาภรณเป็นพระนามของสมเด็จพระเจ้าลูกเธอเจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี

ราช,ราชา แปลว่า อันเกี่ยวข้องกับพระมหากษัตริย์

วิทยาลัย แปลว่า สถาบันการศึกษาชั้นสูง

ดังนั้น จุฬาภรณราชวิทยาลัย หมายถึง สถาบันการศึกษาขั้นสูงอันเกี่ยวเนื่องกับสถาบันพระมหากษัตริย์ ในสมเด็จพระเจ้าลูกเธอเจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี เจ้าฟ้านักวิทยาศาสตร์ ทั้งนี้ ทางโรงเรียนได้ใช้พระนามเพื่อเฉลิมพระเกียรติเนื่องในโอกาสที่สมเด็จพระเจ้าลูกเธอ เจ้าฟ้าจุฬาภรณวลัยลักษณ์ อัครราชกุมารี ทรงเจริญพระชนมายุครบ 36 พรรษา