Предметные знания представляют собой актуальные знания преподаваемого предмета. Так, компетентный учитель химии обладает достаточным пониманием современных научных идей, концепций, практическим пониманием и представлением о химии. К примеру, в Великобритании названные качества развиваются в процессе обучения на уровне бакалавриата, а также на уровне последипломного образования в области химии. Содержание образовательной программы по химии в средней школе для учеников в возрасте от 11 до 18 лет представлено и преподносится доступно, в соответствии с конкретными возрастными особенностями учащихся. Компетентному учителю химии необходимо отличное знание содержания преподаваемого предмета, понимание ключевых понятий, теорий и процедур, используемых в химии. Кроме того, учителя естественных наук должны также понимать природу науки и методику проведения исследования. Однако наличие исчерпывающих знаний содержания предмета не гарантирует компетентности учителя и результативности обучения учеников. Таким образом, компетентность учителя естественных наук предполагает необходимость развития педагогических знаний.