Desde su origen, el SENATI fue concebido para superar la desvinculación existente entre la educación técnica tradicional y los requermientos de calificación de la realidad productiva. Por eso, los empleadores tienen participación directa en la definición de lineamientos de políticas, objetivos, estrategias, contenidos, medios y recursos del SENATI.

El SENATI ha establecido un sistema de formación y capacitación profesional basado en un modelo pedagógico caracterizado por:

• la orientación hacia la satisfacción de las demandas del mercado laboral; 
• el desarrollo de competencias previamente identificadas en la realidad productiva; 
• la concepción de la persona, estudiante, como unidad biopsíquica-social;
• el aprendizaje eminentemente práctico en condiciones reales de trabajo. 

Este modelo se plasma en la elaboración de perfiles ocupacionales en talleres de análisis ocupacional participativo con la presencia de especialistas de empresas, lo que permite luego desarrollos curriculares (con proceso DACUM) y materiales didácticos actualizados y adaptados a la demanda.

La metodologia de enseñanza/aprendizaje es por proyecto. Se valoriza el aprender haciendo mediante situaciones concretas de trabajo. La evaluación y certificación se realizan mediante técnicas de observación del desempeño (procesos y resultados) con criterios y estándares del sector productivo.

Existen tres niveles de formación: técnico operativo, medio y superior. Se destaca en el nivel operativo el programa de aprendizaje dual en centros y empresas que permite a los estudiantes aprender en el puesto de trabajo.

El SENATI cuenta con otros servicios, para el relacionamiento entre el mundo educativo y laboral y la innovación tecnológica, tales como la bolsa de trabajo, la red de apoyo a la micro y pequeñas empresas (CENTROPYME) y un campus virtual.