Основой построения курса математики являются идеи и принципы развивающего обучения, сформулированные российскими педагогами и психологами Л. С. Выготским, П. Я. Гальпериным и Л. В. Занковым. Методологической основой курса является системно - деятельностный подход в обучении математике.
Основными образовательными технологиями при углубленном изучении математики являются проблемно-поисковая, исследовательская технологии. Именно они позволяют создать такое образовательное пространство, в котором ученик становится субъектом образовательной деятельности. Применение этих технологий обеспечивается строгим соблюдением такого дидактического принципа, как принцип систематичности и последовательности изложения теоретического материала.
Также применяются элементы следующих образовательных технологий: личностно-ориентированного обучения, дифференцированного обучения, информационно-коммуникационных технологий, здоровьесберегающих технологий.