В физико-математических школах Москвы применяют различные современные методы обучения, среди них:

• Проектно-исследовательская деятельность. 1 Ученики становятся активными участниками образовательного процесса, развивают основы системного мышления, навыки выдвижения гипотез, формулирования проблем, поиска аргументов. 1
• Экспериментальная и исследовательская деятельность. 2 Направлена на творчество и поиск нестандартных решений. 2 Ученики формируют предметные знания на основе изучения теоретических моделей технических устройств и на базе экспериментальных образцов. 2
• Лекционно-семинарская система. 3 Занятия строятся по этой системе, ученики регулярно сдают зачёты, а по окончании 8-го и 10-го класса — переводные экзамены. 3
• Индивидуализация обучения. 2 Учитываются интересы, склонности и способности учащихся, создаются условия для образования в соответствии с их профессиональными интересами и намерениями в отношении продолжения образования. 2
• Использование информационно-коммуникационных технологий. 2 Применяются интегрированные уроки физики и математики, физики и технологии, физики и химии. 2
• «Перевёрнутое» обучение. 1 Ученики самостоятельно изучают новый материал до проведения урока. 1
• Использование технологии дополненной реальности. 1 Виртуальные объекты и информация дополняют сведения о физических объектах и окружающей среде при проведении учебных исследований. 1