Programi namenjeni učenicima srednjih škola predstavljaju glavninu obrazovnih aktivnosti u Petnici. ISP ima uspostavljene kontakte sa nekoliko stotina škola u Srbiji (kao i sa jednim brojem škola u Hrvatskoj, Makedoniji, Sloveniji, Crnoj Gori, i Bosni i Hercegovini) preko kojih početkom svake školske godine informišemo najzainteresovanije učenike. Informacija o programima ISP dostupna je učenicima i direktno, preko sredstava informisanja, interneta i društvenih mreža.
Polaznik svoj rad u Petnici započinje na tzv. Zimskom seminaru – prvi u godišnjoj seriji od 3 do 5 programa koje će svaki od pozvanih imati mogućnost da pohađa. Zimski seminari su prvenstveno teorijskog tipa, traju 6-7 dana i sadrže veoma intenzivan program predavanja, razgovora i vežbi, uključujući i proveru predznanja polaznika. Osnovni cilj ovih Seminara je da polaznici budu upoznati sa svim stranama naučne discipline za koju su se opredelili.
Nakon Zimskih seminara, najzainteresovanijima među polaznicima pruža se prilika da pohađaju Prolećne seminare. Oni su metodoloskog karaktera i održavaju se u periodu april-maj. Glavne teme ovih seminara su vezane za probleme postavke i sprovođenja eksperimenta, tehnike obrade i prezentacije rezultata.
Posle Prolećnih, na redu su Letnji naučni kampovi (jun-avgust) gde je težište rada na realizaciji pažljivo odabranih samostalnih istraživačkih projekata kroz koje polaznici imaju šansu da upoznaju principe, ali i teškoce realnog procesa naučnog istraživanja.
Tokom jeseni, za srednjoškolce koji su pohađali Letnje kampove, organizuju se Jesenji seminari iz različitih tema i oblasti koje ne moraju imati veze sa oblastima prethodnih seminara, već mogu zalaziti i u domene tehnike, kulture, umetnosti, novinarstva, ekonomije itd.
Učesnici letnjih kampova mogu sa svojim izveštajima i stručnim radovima konkurisati za učešće na godišnjoj Konferenciji (decembar). Radovi koji na osnovu kvaliteta i originalnosti budu izabrani predstavljaju se na Konferenciji i publikuju u posebnom Zborniku radova.