O uso de investigações matemáticas em sala de aula pode contribuir para a emergência de um ambiente similar àquele vivido pelos matemáticos quando estão em processo de produção/criação do conhecimento matemático.

A realização de uma investigação matemática envolve apenas dois momentos: o primeiro abrange o reconhecimento da situação, sua exploração preliminar e a formulação de questões; o segundo diz respeito à argumentação, à demonstração e a avaliação do trabalho realizado.

A investigação matemática tem forte proximidade com a resolução de problemas, pois trabalha com problemas abertos, visando promover, em sala de aula, um ambiente de exploração, investigação e problematização.

No desenvolvimento de atividades de investigação matemática, o aluno é chamado a agir como um matemático, não só na formulação de questões e conjecturas e na realização de provas e refutações, mas também na apresentação de resultados e na discussão e argumentação com os seus colegas e o professor.

A investigação matemática trata de questões mais abertas, que não estão bem definidas a priori, cabendo a quem investiga um papel fundamental em sua definição.