Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis (1) kualitas pertanyaan yang diajukan peserta didik SMA Negeri 3 Surakarta pada pembelajaran kimia berdasarkan proses kognitif, (2) kualitas pertanyaan yang diajukan peserta didik SMA Negeri 3 Surakarta pada pembelajaran kimia berdasarkan dimensi pengetahuan. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif kualitatif. Subjek penelitian ini adalah peserta didik kelas XII IPA 1, XII IPA 2, XII IPA 7 dan XII IPA 9 SMA Negeri 3 Surakarta. Data dalam penelitian ini berupa pertanyaan-pertanyaan yang diajukan peserta didik secara lisan pada pembelajaran kimia. Teknik pengambilan sampel dilakukan dengan teknik purposive sampling. Pengumpulan data menggunakan observasi partisipasi pasif, wawancara dan dokumentasi selama proses pembelajaran. Teknik uji validitas yang digunakan adalah triangulasi metode. Analisis data menggunakan teknik analisis deskriptif kualitatif. Hasil penelitian ini adalah (1) pertanyaan peserta didik pada dimensi proses kognitif didominasi oleh pertanyaan memahami (C2) dengan persentase sebesar 47%. Kemunculan pertanyaan berpikir tingkat tinggi masih sedikit, peserta didik hanya mampu mengajukan pertanyaan sampai pada proses kognitif mengevaluasi (C5); (2) pertanyaan peserta didik berdasarkan dimensi pengetahuan didominasi oleh pengetahuan konseptual dengan persentase sebesar 61%. Peserta didik mampu memunculkan pertanyaan sampai pada dimensi pengetahuan prosedural. Hal ini menunjukkan bahwa kualitas pertanyaan yang diajukan peserta didik berdasarkan dimensi proses kognitif dan dimensi pengetahuan taksonomi Bloom revisi pada materi Benzena dan turunannya didominasi pada kemampuan berpikir tingkat rendah atau Lower Order Thinking Skills (LOTS).