Razumijevanje prirodnih znanosti i tehnologije ključni je čimbenik pripremljenosti mladih za budući život u modernom društvu u kojemu prirodne znanosti i tehnologija imaju sve važniju ulogu, a njihovo razumijevanje značajno doprinosi osobnom, društvenom i kulturnom životu svih ljudi. Razumijevanje prirodnih znanosti i tehnologije nije važno samo za znanstvenike, već za sve građane koji svakodnevno donose odluke – bilo da je riječ o osobnim odlukama poput zdrave prehrane i očuvanja zdravlja ili o odlukama na lokalnoj razini poput gospodarenja otpadom, ili onima na nacionalnoj ili globalnoj razini poput genetski modificirane hrane, pandemija itd. Znanja i kompetencije u području prirodoslovlja te pozitivni stavovi prema znanosti i tehnologiji pomoći će mladima i zajednicama u kojima žive da se uspješnije nose s problemima i izazovima koja donosi budućnost. Mjera u kojoj su mladi sposobni kritički primjenjivati prirodoslovna znanja i kompetencije u stvarnome životu izvan škole bit će od presudne važnosti ne samo za njih same, već i za zdravlje, pravednost i prosperitet društva u globalu.
U PISA istraživanju prirodoslovna se pismenost promatra kao alat za razumijevanje materijalnoga svijeta za dobrobit svih ljudi. PISA koristi naziv prirodoslovna pismenost umjesto prirodoslovlja ili prirodoslovnog znanja upravo da bi se istakao praktični aspekt, odnosno primjena prirodoslovnog i znanstvenog znanja u kontekstu stvarnih životnih situacija. Pritom PISA ne radi razliku između različitih disciplina poput biologije, kemije, fizike i geografije, već prirodoslovnu pismenost promatra kao cjelinu, onako kako se sa prirodoslovnom problematikom i susrećemo u životu. Taj se pristup temelji na shvaćanju da se razumijevanje i rješavanje problema s kojima se svijet danas susreće ne može odvijati isključivo iz disciplinarne perspektive.
Prirodoslovna pismenost definirana je u PISA-i kao sposobnost pojedinca da se angažira oko prirodoslovnih tema i ideja kao promišljajući građanin. Prirodoslovno pismena osoba zainteresirana je za prirodoslovne teme, angažirana je oko problema vezanih uz prirodoslovlje, brine o pitanjima tehnologije, resursa i okoliša te promišlja o važnosti prirodoslovlja iz osobne i društvene perspektive.