数学具有三个显著特点：“第一是它的抽象性，第二是它的精确性，或者更好地说是逻辑的严格性以及它的结论的确定性，最后是它的应用的极端广泛性。”数学以高度抽象的形式出现。数本身就是一个抽象概念，几何上的直线概念也是一个抽象概念，全部数学的概念都有这一特性。整数的概念，点线面等几何图形的概念属于最原始的数学概念。在原始概念的基础上又形成有理数、无理数、复数、函数、微分、积分、n维空间以至无穷维空间这样一些抽象程度更高的概念。抽象不是数学独有的特点，任何一门科学都具有这样的特点。数学的抽象性特点是：（一）、数学仅从空间形式和数量关系方面来反映客观现实，它摒弃了与此无关的其他一切；（二）、数学的抽象是逐级提高的，它们所达到的抽象程度大大超过了其他学科中的一般抽象；（三）、数学本身几乎完全周旋于抽象概念和它们的相互关系的圈子之中。如果自然科学家为了证明自己的论断常常求助于实验，数学家证明定理则只需要推理和计算，现在的计算工具更加先进，还可以借助于大型的计算系统。数学的方法是抽象和思辨的。从具体事物抽象出数量关系和空间形式的科学抽象过程中，可以培养学生的抽象能力。数学科学的高度抽象性，决定数学教育应该把发展学生的抽象思维能力规定为其目标。人的本质在于思维，而抽象思维能力是人类认识能力发展到什么程度的重要标志，在现代社会，任何人缺乏抽象思维能力，他无论是在科学技术研究的道路上，还是在一般生产工作的岗位上都将是缺乏竞争力的。
虽然数学概念与结论都表现为高度的抽象形式，但它们的形成与发现以及对于结论的证明，都要运用一系列逻辑思维的形式和方法。由于数学科学具有严格逻辑性的特点，决定着数学教育应该把发展学生的逻辑思维能力作为一项目标。数学中严谨的推理使得每一个数学结论不可动摇，这种思想方法不仅培养了数学家，也有助于全体人民的科学文化素质，它也是培养学生意志力、毅力、科学态度及自信心的好素材。正像伟大的化学家罗蒙诺索夫所指出的：“至于数学，即使只不过是使人的思维有条理，也应该学习。”从一定意义上说，学习数学是发展学生智慧的重要学科。
从数量关系角度来研究事物，使我们对于事物有数量上的把握，这是数学研究的一个重要特征，这就要求我们具有良好的数量观念和运算能力，数学教育必然要把培养一定的运算能力作为一个重要目标。数学研究的内容必然涉及对事物形状、大小、位置关系的想象，因此，数学教学应该也能够培养学生的空间想象能力。
在日常生活、工作和生产劳动以及科学研究中，凡涉及数量关系和空间形式方面的问题，都会用到数学。宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧、地球之变、生物之谜、日用之繁，无处不用数学。数学教育应该培养学生应用数学的意识和能力。
数学中充满着辩证关系，包含着丰富的辩证唯物主义思想，数与形，正与负，常量与变量，微分与积分，直线与曲线，偶然与必然，有限与无限，精确与近似等，它们在一定条件下互相依存、互相转化。因此，辩证唯物主义观点的教育应是中学数学教育的目标之一。
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