Kompetensi literasi sains menurut PISA terdiri dari tiga hal yaitu: 1) Kompetensi mengidentifikasi isu-isu ilmiah.Kemampuan ini meliputi bebrapa keterampilan yaitu mengidentifikasi masalah yang dapat diselidiki secara ilmiah, mengidentifikasi kata kunci untuk mencari informasi ilmiah, mengidentifikasi kata kunci dari penyelidikan ilmiah. 2) kompetensi menjelaskan fenomena ilmiah. Beberapa keterampilan dalam kompetensi ini mencakup menerapkan pengetahuan ilmu pada situasi tertentu, menggambarkan atau menafsirkan fenomena ilmiah dan memprediksi perubahan, mengidentifikasi deskripsi yang tepat, menjelaskan, dan melakukan prediksi. 3) Kompetensi menggunakan bukti-bukti ilmiah. Komptensi ini meliputi beberapa keterampilan yaitu mengintepretasikan bukti ilmiah dan membuat dan memberikan kesimpulan, mengidentifikasi asumsi-asumsi, bukti dan memberikan alasan untuk menarik kesimpulan, merefleksikan implikasi sosial dari sains dan perkembangan teknologi. (OECD, 2006; 2012; Toharudin., et al, 2011).
Pengukuran terhadap pencapaian literasi sains berdasarkan standar PISA yakni proses sains, konten sains, dan konteks aplikasi sains. Proses sainsmerujuk pada proses mental yang terlibat ketika menjawab suatu pertanyaan atau memecahkan masalah, seperti mengidenifikasi dan menginterpretasi bukti serta menerangkan kesimpulan. Termasuk juga mengenal jenis pertanyaan yang dapat dan tidak dapat dijawab oleh sains, mengenal bukti apa yang diperlukan dalam suatu penyelidikan sains, serta mengenal kesimpulan yang sesuai dengan bukti yang ada. Konten sainsmerujuk pada konsep-konsep kunci yang diperlukan untuk memahami fenomena alam dan perubahan yang dilakukan terhadap alam melalui akitivitas manusia. Situasi atau konteks adalah area aplikasi konsep-konsep sains yang dikelompokkan menjadi tiga area sains yaitu kehidupan dan kesehatan, bumi dan lingkungan dan teknologi (Toharudin., et al, 2011: 9)
Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kemampuan literasi sains seseorang. Menurut Hariadi (2009) beberapa faktor yang mempengaruhi literasi sains pada seseorang yaitu: 1) sikap mahasiswa terhadap sains, 2) latar belakang pendidikan orang tua, 3) kepercayaan diri dan motivasi belajar sains, 4) waktu untuk belajar sains, 5) strategi belajar mengajar sains. Sejalan dengan pendapat tersebut Sujana, (2004) dan Özdem., et al (2010) menyebutkan bahwa salah satu upaya yang dapat dilakukan guna meningkatkan kemampuan literasi sains yaitu dengan meningkatkan kualitas pembelajaran.
