הלימודים במרכז מטמון מותאמים לצרכים והמאפיינים הייחודיים של המחוננים וכוללים שיטות למידה מגוונות: למידה פרונטאלית, למידה בקבוצות, חקר אישי וקבוצתי, למידה מבוססת פרויקטים, דיון בדילמות, הרצאות, למידה חוץ כיתתית (סיורים וטיולים), למידה מרחוק. אין במרכז שעורי בית או מבחנים אך יש עבודות (חקר בעיקר) שעל התלמידים להכין גם בבית כחלק מדרישות הקורסים השונים. תרומה פעילה לחברה היא חלק מהתפיסה הערכית והפדגוגית של המרכז ולכן מחייבת את התלמידים. לתלמידי כיתות המחוננים ההשתתפות בפעילות מרכז מטמון הינה חלק בלתי נפרד מהלימודים בכיתה. ההשתתפות בתוכנית כרוכה בתשלום הורים.