STEM được phát triển nhằm mục đích giúp người học trang bị các kiến thức và kỹ năng ở các lĩnh vực : Toán học, kỹ thuật, khoa học và công nghệ. Nhưng các môn này được tiếp cận liên môn hay còn gọi là interdisciplinary, ở đó người học là các học sinh có thể sử dụng phương pháp, cách thức đó để giải quyết vấn đề trong cuộc sống. Trong mô hình STEM người ta không chia 4 môn học trên theo cách rời rạc mà kết hợp lại dựa trên mô hình học tập với các ứng dụng thực tế.
Nói khác hơn, quy trình dạy học STEM không hướng tới việc đào tạo ra những kỹ sư, nhà toán học hay nhà khoa học mà nhằm giúp các học sinh có kỹ năng cùng kiến thức để có thể làm việc và phát triển được trong thời kỳ phát triển trong thế kỷ 21 này. Mô hình STEM không chỉ tạo ra những con người, nguồn nhân lực đáp ứng các yêu cầu công việc ngày càng cao của xã hội. Nhờ đó tác động tới sự thay đổi của nền kinh tế, xã hội.
Trong STEM cách tiếp cận không phải riêng rẽ mà nó là sự tiếp cận liên ngành, với những bài học được lồng ghép kiến thức thực tế. Trong bài học, các em học sinh có thể sử dụng kiến thức về Toán học, công nghệ, khoa học, kỹ thuật áp dụng ngay trong thực tế. Nhờ sự liên kết thực tiễn đó giúp kết nối giữa các cộng đồng, các trường, nơi làm việc hay các tổ chức trên toàn cầu, giúp tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới.
Yếu tố kỹ thuật trong STEM nhằm tạo ra năng lực về kỹ thuật cho học sinh hay người học, và người học có thể giải quyết các vấn đề trong cuộc sống thường ngày. Ví dụ họ có thể xây dựng được các quy trình sản xuất sản phẩm thực tiễn. Hiểu đơn giản hơn là người học được học và trang bị các kỹ năng để sản xuất các đối tượng và họ hiểu cũng như nắm được quy trình tạo ra nó. Mô hình giáo dục STEM THPT hay tiểu học đều đòi hỏi các em học sinh có khả năng tổng hợp, phân tích cũng hơn kết hợp để giúp các yếu tố tồn tại và phát triển. Học sinh cũng phải nắm và tìm ra nhu cầu của xã hội để đáp ứng các nhu cầu đó.