Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và thông qua thực hành, ứng dụng. Thay vì dạy bốn môn học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế. Qua đó, học sinh vừa học được kiến thức khoa học, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn.

Kỹ năng STEM là sự tích hợp hài hòa bốn nhóm kỹ năng riêng lẻ: Khoa học - Công nghệ - Kỹ thuật - Toán học.

- Kỹ năng khoa học: Khả năng liên kết những định luật, khái niệm, nguyên lý và cả những cơ sở lý thuyết để thực hành và giải quyết những vấn đề trong thực tiễn cuộc sống.

- Kỹ năng công nghệ: Khả năng sử dụng, quản lý, sự nhận thức về công nghệ từ những vật dụng đơn giản hàng ngày như bút chì, bút màu đến những vật dụng phức tạp hơn. Cho trẻ hiểu theo hướng tất cả các thay đổi của thế giới tự nhiên đều phục vụ các hoạt động của con người đều được coi là công nghệ.

- Kỹ năng kỹ thuật: Khả năng xây dựng trình tự để giải quyết vấn đề thực tiễn trong đời sống, hiểu được quy trình sản xuất ra một đối tượng cụ thể.

- Kỹ năng toán học: Khả năng logic, sáng tạo các ý tưởng chính xác và áp dụng hiệu quả các khái niệm, hệ quả, ứng dụng... vào cuộc sống hàng ngày.

- Giáo dục STEM giúp trẻ hình thành sớm bộ KỸ NĂNG 4C của thế kỷ 21, gồm: Cộng tác (Collaboration), Tư duy phản biện (Critical Thikning), Giao tiếp thuyết trình (Communication), Sáng tạo (Creativity). 

- Và đặc biệt sự phát triển của phương pháp STEAM, gồm STEM kết hợp với Art (Nghệ thuật). Người học được tự do sáng tạo và khám phá thế giới nghệ thuật, tham gia các hoạt động âm nhạc, hội hoạ… để phát triển các giác quan và thẩm mỹ một cách tốt nhất. Ví dụ: Múa được xem là môn học giúp học sinh rèn luyện kỹ năng quan sát, tính bền bỉ, kiên trì.