No Brasil, o PISA se aplica aos alunos do terceiro ano do ensino médio, por ser considerado o término da educação obrigatória, para verificar se os alunos adquiriram conhecimentos e habilidades necessários para a participação efetiva na sociedade.

A fim de avaliar aspectos essenciais para o PISA, o exame de conhecimentos e habilidades dos alunos tem prevalência sobre seus hábitos de estudo, suas motivações e suas preferências por diferentes tipos de situações de aprendizado.

As avaliações do PISA acontecem a cada três anos, com ênfase em três áreas (leitura, matemática e ciências), sem prevalência de nenhuma das áreas nos diferentes anos de realização dos exames.

A escolha dos alunos é realizada por meio eletrônico, de forma aleatória, sendo sorteados 25 alunos de cada uma das escolas selecionadas para participar da avaliação sob a responsabilidade do INEP e do Consórcio Internacional.