문제중심학습(Problem Based Learming)의 가장 기본적인 특징은 교수자가 중심이 되어 진행하지 않고 학생들이 중심이 되는 학습자 중심의 수업 방법이다. 학습자 중심의 수업에서는 학습에 대한 결정 권한이 학생에게 있으며 학생 스스로 자신의 학습에 대해 책임진다. 따라서 학생들에게 주어지는 과제나 활동은 학생들을 동기화 시키는데 중요한 역할을 할 수 있어야 한다. 문제중심학습의 주요한 특징은 다음과 같다.
첫째, 자신의 학습에 대한 책임과 계획은 학생 스스로가 한다.
학습자는 문제를 풀고 이해하기 위해 학습에 필요한 것을 스스로 결정한다. 문제를 푸는데 도움이 되는 사전 지시 없이 학생들은 독립적인 학습과 연구를 위한 방법과 가치 등을 배우게 된다. 그들은 팀 내에서 문제를 해결하거나 이해하는데 필요한 기술과 지식의 적용과 학습을 위해 조별활동을 책임지는 것을 배우게 된다.

둘째, 수업은 먼저 문제의 제시로 시작한다.
문제는 새로운 지식을 배우는 시작점이다. 새로운 지식과 기술의 모든 학습은 문제 시나리오의 제시와 함께 시작되며 이 문제를 통해 학생들은 자신의 문제를 해결하거나 설명하는데 필요한 것이 무엇인지 스스로 결정하게 된다. 학생들에게 문제해결에 필요한 정보를 가르치거나 지시해서는 안 되지만 자료가 거의 없거나 복잡한 이슈를 이해하는 것이 어려운 경우 집단 활동에 앞서 이슈의 개요에 대해 제시할 수 있다. 이와 같은 과정은 앞으로 새로운 지식을 배우는데 도움이 된다.

셋째, 교수의 역할은 조장자이다.
교수자는 직접 가르치기 보다는 학습성과를 성취하도록 학습자의 사고를 조장하는 것이다. 교수의 역할은 정답을 가르쳐주기 보다는 학습자의 사고능력을 확대하고 심화하는 것을 도와준다. 지식과 기술의 재구조화와 통합을 도와준다. 정보는 학생들이 충분히 그 이슈에 대해 탐색하고 여러 방법들을 시도했을 때 주는 것이 좋다. 교수는 문제해결전략의 모델이 되거나 메타 인지적 질문을 통해 어떻게 문제를 해결하는 것이 바람직한지 학생이 스스로 생각할 수 있도록 학습과정에 대해 질문하는 것이다. 어떻게 그것을 알게 되었는가? 이와 같은 상황에서 어떤 가정을 할 수 있는가? 와 같은 질문을 통해 학생들이 학습과정을 통해 자기성찰을 하도록 하고 결과보다는 과정 중심의 경험을 제공한다.

넷째, 학생들은 반성적 사고(reflective thinking)를 갖는다.
학생은 개별연구와 학습의 기회를 갖는다. 이를 통해 정보를 다루는 능력과 정보의 출처의 관계성과 신뢰성을 평가할 수 있는 능력을 키우게 된다. 이와 함께 학생은 자신의 학습과 문제해결과정에 대한 반성적 사고와 검토를 해야 한다. 이것이 평생학습을 수행할 반성적 사고를 개발할 수 있는 경험을 제공한다.

다섯째, PBL은 맥락 중심적이다.
학생들이 졸업 후에 현실 세계에서 만날 수 있는 문제들과 아주 유사한 문제들을 제시하여 학생들의 동기를 유발한다. 이와 같은 문제해결 경험을 통해 어떤 인지전략을 어떻게 사용하며 팀워크를 통해 어떻게 문제해결에 접근하는지를 배울 수 있는 경험을 가지게 된다. 마치 자동차 설계자는 어떻게 생각하는지, 생명공학자는 영양학자와 어떻게 다르게 문제를 접하고 해결하는지 매우 구체적으로 경험하게 된다.

마지막으로 학습자는 문제해결과정을 통해 창의적 사고와 비판적 사고를 배우게 된다.
문제를 해결하기 위해 창의적이고 비판적 사고과정을 개발하는 기회를 가지게 된다. 학생은 문제를 해결하는 자연적이고 체계적인 과정과 친숙해지는 것이 좋다. 이러한 과정을 통해 문제를 해결하는 방법을 자연스럽게 배울 수 있다.
 
Woods(1994)는 문제중심학습의 핵심적인 8가지 과제를 다음과 같이 제시하고 있다.
문제를 도출하고 이슈를 확인
현재 알고 있는 것을 활용하여 문제를 해결
부족한 지식은 문제해결에 장애가 되므로 무엇을 모르는지 확인한 다음 알아야 하는 것이 무엇인지 확인
학습요구의 우선순위를 설정하고 학습목적 및 학습목표를 설정. 언제 무엇을 기대할 수 있는지 알 수 있도록 자원을 확보. 집단일 경우 각 구성원이 해야 할 과제 확인
자율학습을 하고 준비
집단일 경우 전체 구성원이 정보를 공유할 수 있도록 새로운 지식을 효율적으로 공유
문제를 해결하기 위하여 지식을 적용
새로운 지식, 문제해결, 사용된 과정을 효율성에 대해 평가하고 피드백을 주고 이를 반성