Den 21-årige, som anslöt sig till Chelsea i januari 2012, spenderade förra säsongen på lån på English Championship sida Middlesbrough, vilket gör 22 framträdanden.
Hans byte kommer efter ett löfte att kämpa för en plats i Chelsea den här säsongen.
"Målet är att få en hel del speltid och hjälpa Kasimpasa uppnå sina mål," sade han BBC Sport.
"Jag har kommit till Turkiet för att återgälda klubbens beslutsamhet att föra mig hit. Jag vill visa chefen och fansen att de har gjort ett bra val och jag är helt fokuserad på att bryta mig in i gruppen och visa mig här.
"De har stark tro på min förmåga och jag måste bevisa det. Förra säsongen var svårt på grund av skador som påverkade mig både på klubb och internationell nivå men jag har lagt allt detta bakom mig.
"Kasimpasa närmade sig Chelsea på ett professionellt sätt och chansen att testa mig själv i en topp liga är mycket utmanande."
Omeruo genomgick sin läkarundersökning i Kasimpasa på tisdagen innan han undertecknade ett avtal, vilket inkluderar en möjlighet för den turkiska klubben att köpa honom i slutet av lånet.
Han gick med i Chelsea från belgiska sidan Standard Liege 2012 och utvecklade lån på ADO Den Haag i Nederländerna i en 18-månaders period från 2012 till 2013.
Omeruo gjorde 14 framträdanden i sin första låneformel på Boro efter att ha gått med i januari 2014 och återvände för hela förra säsongen.
Den centret-back var först kallas upp av Nigeria i januari 2013 och han gick vidare till att spela på det årets Afrika Cup of Nations and Confederations Cup - och vid 2014 VM.
Nigerias internationella försvarare Kenneth Omeruo har anslutit sig till Turkiska Super Lig-sidan Kasimpasa på ett säsongslångt låneavtal från engelska mästare Chelsea.