PISA define, para cada área a evaluar, el marco teórico sobre el que se basan las actividades de las pruebas. Cada prueba PISA en Lectura, Matemática y Ciencias evalúa a los estudiantes en términos del grado de desarrollo de las competencias en esas áreas a través de contenidos propios y contextos reales. Se propone responder a la pregunta:
¿en qué medida los estudiantes pueden aplicar los conocimientos y habilidades que han adquirido y, en general, practicado en situaciones de aula cuando se enfrentan a situaciones y desafíos de la vida cotidiana en los que esos conocimientos pueden ser relevantes? En otros términos, ¿en qué medida los jóvenes escolarizados de 15 años de edad se encuentran preparados para enfrentar los desafíos de la sociedad de hoy? Se pretende saber si poseen los conocimientos y en qué nivel han desarrollado las competencias relevantes para el desarrollo personal y social; para la participación plena en una sociedad democrática y para seguir aprendiendo durante su vida.
Esta evaluación pone énfasis en el buen manejo de procesos cognitivos, la aplicación de conceptos y la capacidad para desempeñarse en situaciones variadas dentro de cada área evaluada, para analizar y resolver problemas, para manejar información y enfrentar situaciones nuevas. En cierta medida, PISA también brinda información sobre el grado de efectividad de los sistemas educativos de los países.
Además de evaluar lo que pueden hacer los estudiantes con lo que han aprendido, PISA también busca recoger información_ a través de cuestionarios_ sobre las actitudes de los estudiantes y sus circunstancias sociales y culturales. Es decir las preguntas de los cuestionarios constituyen una herramienta para valorar muchos de los factores que pueden estar incidiendo en los desempeños y en la formación de los jóvenes.
Este Programa no está diseñado para evaluar el aprendizaje de los contenidos curriculares específicos que fijan los programas de cada país. Tampoco está pensado para evaluar el desempeño de los docentes ni los programas vigentes. Sí se centra en el reconocimiento y valoración de las destrezas y conocimientos adquiridos por los estudiantes al llegar a sus quince años. PISA se propone recoger información sobre las circunstancias de interacción familiar, social, cultural y escolar para que los análisis de los resultados de la prueba atiendan los factores involucrados y sean buen insumo para los responsables de diseñar políticas educativas.