En general, la Educación Matemática estudia todos los problemas relacionados con la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas. El estudio de estos problemas puede verse como el análisis de las relaciones entre diversos entes que tienen roles específicos dentro de una situación de enseñanza-aprendizaje de las matemáticas: los profesores, los alumnos, el saber, las instituciones, los conocimientos, las habilidades, etc. Cada enfoque teórico de la Educación Matemática selecciona un grupo de estas relaciones al que da prioridad, y utiliza herramientas metodológicas y teóricas específicas (ya sean propias o tomadas de las ciencias relacionadas) para estudiar dichas relaciones.
Aunque el origen de las preguntas a las que intenta responder la Educación Matemática está en la práctica de la enseñanza, la Educación Matemática no se reduce a un conjunto de metodologías de enseñanza, sino que se caracteriza por el esfuerzo teórico de describir y estudiar la realidad de la enseñanza de las matemáticas.