Obrazovne aktivnosti Istraživačke stanice Petnica nisu oslonjene na oficijelne školske programe niti uobičajene metode nastave. Usmereni na učenike uzrasta 14-20 godina, petnički obrazovni programi obuhvataju širok spektar disciplina prirodnih, društvenih i tehničkih nauka. Najvažniji cilj rada je da se učenicima pomogne da razviju veštine posmatranja i zaključivanja, tehnike prikupljanja podataka i činjenica, sposobnost argumentacije i komunikacije, kao i spremnost za neprekidno učenje i obogaćivanje znanja i iskustva. Učenici se podstiču da misle slobodno, da razmišljaju logički i kritički i da sarađuju sa kolegama iz različitih kultura i zemalja.
Iako je najveći broj petničkih kurseva, kampova ili seminara dizajniran za srednjoškolce, postoji i dosta aktivnosti namenjenih nastavnicima i studentima. Svake godine preko 2000 učenika iz Srbije i iz mnogih drugih zemalja učestvuje na oko 120 raznovrsnih programa u Petnici. Ova ustanova je stekla veliki ugled zahvaljujući inovativnim metodama rada, kao i zbog izvanrednih rezultata u otkrivanju mladih talenata i podršci njihovom kvalitetnijem obrazovanju i razvoju.
U Petnici nema ocena, diploma, krute discipline i tipičnih nastavnika, ali ima fleksibilnih inovativnih aktivnosti, interaktivne nastave, zanimljive naučne opreme. Spremnost da se razumeju i podrže ideje učenika i njihovi istraživački projekti, kao i mlada profesionalna ekipa i brojni spoljni saradnici puni entuzijazma učuinili su da Petnica postane srce srpskog alternativnog obrazovanja kao i, što je još važnije, vrlo omiljeno mesto okupljanja mladih željnih svežeg znanja i razumevanja.