Le processus de sélection des thèmes d’un programme national de recherche (PNR) se déroule selon le schéma démocratique «bottom-up»: les milieux intéressés peuvent soumettre leurs propositions de nouveaux PNR au Secrétariat d’Etat à l'éducation et à la recherche, du Département fédéral de l’intérieur (DFI). Après examen, le Conseil fédéral décide périodiquement, sur demande du DFI, des thèmes et du cadre financier d’un à trois PNR et charge le Fonds national suisse (FNS) de leur réalisation.
Pour chaque PNR retenu, la division Programmes du Conseil de la recherche du FNS (division IV) met en place un comité de direction. Dans le cas de figure idéal, celui-ci est constitué de six membres, dont plusieurs viennent de l’étranger. La personne chargée de la valorisation est responsable de la diffusion des connaissances.
Dans la phase initiale, le comité de direction élabore le plan d’exécution du programme, document qui définit les grandes lignes de la recherche envisagée. Une fois que le Conseil fédéral a agréé le plan d’exécution, le PNR fait l’objet d’une mise au concours publique.
En règle générale, cette mise au concours s’opère en deux étapes. Dans un premier temps, le public est informé de la possibilité de soumettre une esquisse de projet. En association avec plusieurs expertes et experts étrangers, le comité de direction évalue les esquisses, rédigées sur cinq pages environ. Au cours d’une deuxième étape, les auteurs des esquisses ayant été approuvées sont invités à soumettre une requête de recherche. Ces requêtes font à nouveau l’objet d’une expertise internationale. Elles sont discutées au sein du comité de direction avant d’être finalement retenues ou refusées par le FNS. Le travail de recherche proprement dit peut ensuite commencer.