科學和環境教育包括科學教學及環境相關學科知識、過程技能和情意態度。本學系的培訓對象主要包括在職前或在職教師、以及對此領域感興趣的學生。以日常生活中的科學和環境問題作為切入點，製造學習科學及環境教育相關知識、技能及態度的機會，幫助學生發展未來的事業及培養具有科學和環境素養的負責任的公民。

本學系致力在學士、研究生、碩士、博士學位教師教育課程中提供科學和環境教育。科學教育和可持續發展教育是教育博士課程的重點領域，而科學與環境研究則是以培養科學教育領導者為目的教育碩士課程的主要構成部分。而教育文憑課程則為準教師提供全面的課程知識和培養專業的教學技能，作為教授小學常識、初中綜合科學和高中科學的基礎。

科學與環境學系提供科學學科（物理、化學和生物），以及綜合或跨學科的科學領域/主題（天文學、材料科學、健康科學和科技等）的主修、副修或獨立科學課程。本學系於各種師資培訓課程中提供科學主修及副修科目，內容以基礎科學知識、當代世界科學、科學探究、自然世界和社會科學等課程組成。在科學教育榮譽學士和教育榮譽學士（五年全日制）小學常識主修教育課程中，學系則提供不同程度及類型的科學課程供學生修讀。

本學系致力於整合科學與環境研究兩大層面的成果，並融合於各學士及碩士課程的課程之中。由於小學常識教育課程非常強調可持續發展和人與環境的相互作用，學系教學團隊深信通過研究上述範疇，準教師可以更深入理解科學研究及可持續發展 (ESD)相關的教學技能，以便日後任教職時能為中小學生提供有效的可持續發展教育課程。

此外，從2010/11學年開始，教大人文社會科學學院開辦全球環境研究學士學位，當中包括基礎環境研究課程。2014年開辦可持續發展教育碩士課程。隨著這些以環境研究為重點課程推出，本系成員於2013年成立了可持續發展教育中心，進一步在香港發展環境教育和可持續發展研究。

STEM所指的科學 (Science)、科技(Technology) 、工程(Engineering) 和數學(Mathematics)，它們不僅是四個獨立學科，而是強調互相聯繫的一個綜合整體。我們認為STEM教育工作者的使命是讓未來公民具備一定程度的STEM素養水平，以應對日益依賴科技來解決日常問題的生活環境，以及通過幫助他們發展相關的STEM知識和技能，為年青一代繼續進修STEM學科或從事STEM行業作好準備。2019年，本系提供STEM 教育文學碩士課程，讓學生掌握必需的STEM教學內容知識和技能，幫助他們在課堂上將跨學科和常規學科的學習模式互相融合。