Les classes préparatoires scientifiques sont majoritairement accessibles aux bacheliers S, mais certaines sont spécialement réservées aux bacheliers STI et STL. Les élèves s’orientent en fonction de leurs goûts, de leurs capacités et compétences pour la théorie pure, les sciences expérimentales ou les sciences de l’ingénieur.

Réservées aux bacheliers S. Elles sont organisées autour des mathématiques, des sciences physiques et des sciences de l’ingénieur. Le choix d’une filière se fait en deux étapes.

La première année : l’enseignement de première année propose trois filières au choix :

 MPSI (mathématiques physique et sciences de l’ingénieur),
 PCSI (physique, chimie et sciences de l’ingénieur),
 PTSI (physique technologie et sciences de l’ingénieur).

À l’issue du premier trimestre, les élèves font des choix d’options qui déterminent leur orientation en deuxième année vers l’une des quatre filières proposées :

 MP (mathématiques physique),
 PC (physique, chimie),
 PSI (physique et sciences de l’ingénieur),
 PT (physique et technologie).

La deuxième année : les élèves poursuivent sur leur lancée dans l’une des quatre filières qui découle logiquement du choix de leur option en première année :

 Les classes MP s’adressent aux matheux qui ont un goût prononcé pour l’abstraction. Maths et physique (respectivement 12 h et 7 h hebdomadaires) sont les points forts du programme. Les écoles : Elles conduisent notamment aux concours de très grandes écoles : ENS, Polytechnique, Mines Ponts, Centrale-Supélec...

 Les classes PC se caractérisent par une formation d’excellence en physique et en chimie, mais avec une approche expérimentale. L’informatique y joue un rôle important, et les maths, très présentes, y sont moins abstraites qu’en MP. Les écoles : Tous les grands concours sont ouverts avec des quotas de places non négligeables : environ un quart des places sont réservées aux élèves de prépa PC aux concours communs polytechniques, Mines Ponts et Centrale-Supélec. Les écoles de chimie recrutent, quant à elles, essentiellement dans cette filière.

 Les classes PSI donnent la priorité à l’approche expérimentale du réel, avec au programme : physique, maths, sciences industrielles, mécanique et automatique, chimie... L’enseignement fait une large part à l’étude d’objets techniques (radars, robots...). Les écoles : Les grandes écoles, (par les concours communs polytechniques, Mines Ponts, Centrale-Supélec) leur réservent de plus en plus de places.

 Les classes PT conviennent particulièrement aux bacheliers scientifiques et particulièrement aux S " sciences de l’ingénieur ". Les autres bacheliers S peuvent suivre un complément de formation en sciences industrielles. Au programme : analyse des systèmes automatisés, mécanique et automatique. Les écoles : Les classes PT conduisent principalement à l’ENSAM (Arts et métiers).