Razumijevanje prirodnih znanosti i tehnologije ključni je čimbenik pripremljenosti mladih ljudi za budući život u modernom društvu u kojemu prirodne znanosti i tehnologija imaju sve važniju ulogu, a njihovo razumijevanje značajno doprinosi privatnom, društvenom i kulturnom životu svih ljudi.
U svakodnevnom životu pojedincima je potrebno razumijevanje prirodnih znanosti i tehnologije u nizu različitih situacija i problema. U tim se situacijama oni svakodnevno suočavaju s problematikom vezanom uz prirodne znanosti i tehnologiju na osobnoj razini, razini zajednice, nacionalnoj, pa čak i na globalnoj razini. Upravo zbog toga tvorci obrazovnih politika u različitim zemljama trebali bi biti potaknuti da potraže odgovor na pitanje do kojeg stupnja su mladi građani njihove zemlje pripremljeni za suočavanje s prirodoslovnom problematikom. Ispitivanje znanja i vještina mladih ljudi u dobi od 15 godina omogućuje stjecanje uvida u načine na koje će te buduće odrasle osobe reagirati u mnoštvu različitih situacija vezanih uz prirodne znanosti i tehnologiju u kasnijem životu.
Prirodoslovna pismenost definirana je u PISA-i kao prirodoslovno znanje pojedinca i sposobnost primjene tog znanja s ciljem prepoznavanja pitanja na koje znanost može dati odgovor, sposobnost stjecanja novog znanja, objašnjavanja prirodoslovnih pojava i izvođenja zaključaka utemeljenih na dokazima o prirodoslovnim problemima, sposobnost razumijevanja karakterističnih obilježja prirodoslovlja kao oblika ljudskog znanja i istraživanja, svijest pojedinca o tome na koji način prirodne znanosti i tehnologija oblikuju našu materijalnu, intelektualnu i kulturalnu okolinu, te spremnost pojedinca kao promišljajućeg građanina za angažman u pitanjima vezanima uz prirodoslovlje i u prirodoslovnim idejama. 
Da bi se gornja definicija mogla provesti u ispitivanje prirodoslovne pismenosti, utvrđene su njezine tri široke dimenzije, a to su:
