Gaioz Nigalidze skulle kunna ställas inför ett treårigt förbud om klagomålet mot honom bibehölls.
Den regerande georgiska nationalmästaren spelade armeniska Tigran Petrosian i den sjätte omgången på Dubai Open.
Petrosian varnade tjänstemän efter att ha lagt märke till att hans motståndare besökte badrummet med jämna mellanrum.
Nigalidze använde tydligen samma bås varje gång i tio minuter eller mer och väckte sina rivalers misstankar.
När spelaren dök upp från toaletten upptäckte tjänstemän en smartphone inlindad i toalettpapper och begravd i soptunnan.
"Han förnekade det var hans, men det var loggat in på hans Facebook-sida och det fanns ett schackprogram körs på det, visar sina positioner," turneringsregissören Yahya Mohamed Saleh berättade BBC från Dubai.
Första pris för grips i tävlingen var $ 12 000 (8 000 pund).
Gaioz Nigalidze svarade inte på en e-post begäran om kommentar.
Den georgiska schackfederationen kallade händelsen "mycket dålig", men sade att den väntade på att höra spelarens sida av historien innan den avkunnade dom.
"Han är mycket begåvad", sa Sofiya Nikoladze till BBC.
"Han är en mycket trevlig ung man och jag skulle aldrig ha trott att han kunde göra en sådan sak", sade hon om den 26 åriga, som rankas 400 i världen. .......................................
Det är det första fallet med en stormästare som hänvisas till International Chess Federation (FIDE) sedan den inrättade en anti-coring Commission förra året.
Att beskriva problemet i schack som "högteknologisk dopning", säger tjänstemän att de har ökat sina ansträngningar att utrota det.
I takt med att datorer har blivit mer diskreta och kraftfulla har FIDE börjat distribuera metalldetektorer, blockera apparater och utföra slumpmässiga inspektioner av spelare för att förhindra att de används vid tävlingar.
2008 förbjöds en iransk spelare från Dubai Open att ta tips via sms innan smartphones blev utbredda.
Idag är fusk relativt sällsynt på toppnivå men mindre spelare har varit kända för att dölja elektroniska enheter i sina strumpor och skor, och även inne i öronen.
Som ett resultat av detta är det nu tillåtet för skiljedomare att söka efter konkurrenter. Om man inte följer reglerna kan det leda till utvisning.
"Problemet [av elektroniskt fusk] har ökat under de senaste tre eller fyra åren, så vi har gjort särskilda ansträngningar för att bekämpa det," Yuri Garrett, sekreterare för Anti-Cheating Commission förklarar.
Han säger att en dålig fuskare som lyckas konsultera en dator och sedan gör för många starka drag lätt kommer att upptäckas; en mer intelligent bedragare som bara söker hjälp utifrån några gånger kan undvika automatisk upptäckt.
Ett formellt klagomål har skickats till FIDE:s anti-fuskkommission, som nu utreder. Kommissionen hänvisar sedan ärendet till en etikkommitté för ett avgörande.
Skulle det bekräfta att Gaioz Nigalidze använde en dator för att hjälpa sitt spel i Dubai, kommer georgiska straffas med ett långt förbud från schack.
Det skulle göra beslutet att fuska det värsta draget i hans karriär.
En stormästare i schack har blivit relegerad från en internationell turnering efter att han upptäcktes med hjälp av en smartphone i toaletten för att kontrollera sina rörelser.