Физико-химический профиль должен обеспечить углубленное изучение физики и химии, хороший уровень подготовки по биологии и географии при непременном условии высокого уровня математической подготовки учащихся. Это означает, что такой класс подготовит учащихся к выбору большой группы профессий (физико-химических, инженерных, педагогических, медицинских, геологических и пр.).
Основными целями обучения в классе физико-химического профиля можно считать, во-первых, развитие определенного стиля естественнонаучного мышления, отличающегося такими чертами, как теоретический, аналитико-синтетический характер, критичность и системность, диалектичность, творческий характер, и, во-вторых, формирование глубоких, прочных, действенных знаний по профильным дисциплинам на основе владения методологией естественнонаучного исследования.
Углубленное изучение физики и химии будет осуществляться в первую очередь за счет экспериментального, практического компонентов курсов и лишь в 10 и 11 классах углубление "охватит" в полной мере теоретический компонент, причем в 11 классе предполагается разделение группы на физическую и химическую подгруппы за счет часов технологии и курсов по выбору.