PERMATApintar menggunakan silibus Kementerian Pendidikan Malaysia di peringkat Sijil Pelajaran Malaysia (SPM) sebagai teras kurikulum dan ditambah dengan kurikulum Kementerian Pendidikan Malaysia di peringkat Sijil Tinggi Persekolahan Malaysia (STPM) dan kurikulum College Board Amerika Syarikat untuk Advanced Placement (AP). Tujuan pengabungan beberapa kurikulum tersebut adalah untuk menyediakan satu kurikulum yang boleh mencabar minda pelajar.[17][19]

Pembelajaran di Kolej PERMATApintar dibahagikan kepada dua program iaitu program Asas (Junior Diploma) dan program High School Diploma. Program Asas ditawarkan kepada pelajar Asas 1, 2 dan 3 manakala program High School Diploma ditawarkan kepada pelajar Tahap 1 dan 2.[17][19][20]

Sesi pengajaran dan pembelajaran di PERMATApintar dijalankan secara pengajaran berpusatkan pelajar (student-oriented learning). [19] Murid yang menunjukkan prestasi yang baik dalam penilaian akademik dibenarkan menjalani program pecutan pembelajaran (Accelerated Learning Program) yang melibatkan pecutan kurikulum (Curriculum Acceleration). Bahasa pengantar yang digunakan adalah Bahasa Melayu bagi kurikulum kebangsaan, dan Bahasa Inggeris digunakan mengikut keperluan.[20]