PISA entend par compétence en sciences la capacité de s’engager dans des questions et des idées en rapport avec les sciences et de les examiner de manière approfondie et sensée. Les trois compétences principales sont la faculté d’expliquer des phénomènes de manière scientifique, celle de concevoir et d’évaluer des recherches scientifiques et celle d’interpréter des données et des faits de manière scientifique.