国际经济合作及发展组织（OECD）在对学生进行成绩测试时，对15岁学生的科学素养的定义为：具有运用科学知识来识别问题，并能吸取基于实证的结论的能力，以便对自然界以及由于受人类活动影响而产生变化的自然界进行理解和决策。
美国国家研究理事会制定的《美国国家科学教育标准》中指出，有科学素养就意味着一个人能识别国家和地方决策中所赖以为基础的科学问题，并且能提出有科学技术依据的见解。
中国科学技术协会发布的全民科学素养大纲《2049计划》中对中国国民的科学素质进行了阐述，提出：科学素质是国民素质的组成部分，是指公民了解必要的科学知识，具备科学精神和科学的世界观，以及用科学态度和科学方法判断和处理各种事物的能力。
我国教育部颁布的作为科学教育课程改革标志性文件的《全日制义务教育科学（3～6年级）课程标准》中也明确提出了科学素养的定义：科学素养包括必要的科学知识和技能、科学的思维方式、对科学的理解、科学的态度与价值观，以及运用科学知识、方法解决问题的意识和能力等方面。