Un niño de 16 años y una mujer de 27 años también resultaron heridos después de que la sustancia, supuestamente ácida, fuera arrojada a los estudiantes y un miembro del personal fuera de la Academia de Westminster el lunes por la tarde.
La policía en patrulla fue detenida por los empleados de la escuela después del incidente en Alfred Road, Westbourne Park, poco después de las 4.40 pm.
Ambos adolescentes siguen en el hospital, con las lesiones del niño descritas como no amenazantes para la vida o cambiantes de la vida.
La mujer ha sido dada de alta desde entonces.
Scotland Yard dijo que dos oficiales también fueron llevados al hospital como precaución después de informar sentirse mal.
Un portavoz de Met dijo: “Las pruebas de la sustancia están en curso. En este momento, los oficiales creen que es ácida.
“Se están llevando a cabo investigaciones urgentes para identificar y arrestar a los responsables.”
La Academia de Westminster permanece cerrada el martes, con lecciones que se llevan a cabo en línea, según un comunicado en su sitio web.
Adam Hug, líder del Consejo de la Ciudad de Westminster, dijo: “Este es un ataque verdaderamente impactante a los alumnos de la escuela y a un miembro del personal.
“El consejo ha estado en contacto con la Academia de Westminster y proporcionaremos psicólogos educativos y cualquier otro apoyo para ayudar a los niños a superar lo que es un incidente traumático. Nuestros pensamientos están con todos los afectados.
“Claramente este ataque será inquietante para toda la academia y la comunidad en general, y trabajaremos con la policía para brindar tranquilidad y cualquier apoyo que podamos. Instamos a cualquier persona con información sobre lo sucedido a contactar a la policía.”
Se pide a cualquier testigo o persona con información que llame a la policía al 101, citando la referencia CAD 4987/30 de septiembre, o llame a Crimestoppers de forma anónima al 0800 555 111.