ดรุณสิกขาลัยเน้นการสร้างกระบวนการเรียนรู้ใน 2 รูปแบบที่สำคัญดังนี้
1. เครื่องมือในการเรียนรู้ (Learning tools) เครื่องมือที่สำคัญในการเรียนรู้ได้แก่
– ความสามารถทางภาษา ทั้งภาษาไทยและภาษาอังกฤษ (เป็นขั้นพื้นฐาน)
– ความสามารถทางคณิตศาสตร์ ตรรกศาสตร์ การคิดคำนวณ การให้เหตุผลอย่างน่าเชื่อถือ
– ความสามารถในการใช้เทคโนโลยีในการเรียนรู้ โรงเรียนเน้นการนำเทคโนโลยีมาประยุกต์ใช้ให้หมาะสมในการเป็นเครื่องมือช่วยในการเรียนรู้ การนำเสนอ การประมวลผลความรู้ ใช้เทคโนโลยีในการช่วยพัฒนาทักษะทางการคิดอย่างเป็นระบบ
– การพัฒนาสติและจิตใจ เน้นให้นักเรียนเป็นผู้มีอัตตาต่ำ พึงพอใจในตนเอง ใฝ่เรียนรู้ มีความอ่อน น้อมถ่อมตน มีความอดทนและเคารพในความแตกต่างระหว่างบุคคล พร้อมที่จะเรียนรู้ได้ทุกสถานการณ์และโอกาส

2. การจัดการการเรียนรู้ (Learning management) นักเรียนจะได้มีโอกาสในการจัดการการเรียนรู้ของตนเองด้วยตนเอง เปลี่ยนบทบาทจากการเป็น Passive learner มาเป็น Active learner ที่สามารถจัดการ ออกแบบการเรียนรู้ของตนเองได้ โดยนักเรียนจะต้องฝึกความมีวินัยในตนเอง การควบคุมตนเองให้ทำในสิ่งที่ถูกต้องแม้ว่าจะไม่มีใครดูแลหรือควบคุม ฝึกความรับผิดชอบในหน้าที่ งานที่ได้รับมอบหมาย มุ่งมั่น อุตสาหะทำงานจนบรรลุเป้าหมาย และที่สำคัญคือนักเรียนต้องฝึกที่จะรู้ว่าตนเองมีคุณค่า เห็นความสามารถ ศักยภาพที่มีในตนเอง และพร้อมที่จะพัฒนาและเรียนรู้อยู่เสมอ
นักเรียนดรุณสิกขาลัยจะได้เรียนรู้ ปฏิบัติการจัดการตั้งแต่ยังเล็ก ตั้งแต่การจัดการวางแผนง่ายๆ ไปจนถึงการวางแผนที่เป็นระบบซับซ้อน เรียนรู้การจัดการโครงงานง่ายๆ โครงงานใหญ่ๆ ไปจนถึงการจัดการเวลา ความคาดหวังและชีวิตของตนเอง ผ่านการทำกิจกรรมที่เน้นการปฏิบัติจริง กิจกรรมสร้างสรรค์ที่หลากหลาย ทั้งสนุกสนาน เอาจริงเอาจัง กดดัน ผ่อนคลาย เพื่อให้นักเรียนได้เรียนรู้ในสถานการณ์ที่แตกต่างกันไป นอกจากนี้ยังมีกิจกรรมสำคัญที่นักเรียนทุกคนจะได้ฝึกฝนตั้งแต่เริ่มต้นชีวิตการเรียนรู้ที่ดรุณสิกขาลัย นั่นก็คือกิจกรรม Reflection และ Show and Share ซึ่งเป็นกิจกรรมที่มีวัตถุประสงค์เพื่อให้นักเรียนได้ฝึกฝนการนำเสนอ อธิบาย แบ่งปัน แลกเปลี่ยนเรียนรู้กับเพื่อนๆ และคุณครู ในขณะเดียวกันนักเรียนจะได้ฝึกการให้ข้อเสนอแนะ การติชมอย่างจริงใจและสร้างสรรค์ ได้ฝึกฝนการรับฟัง เปิดใจกว้าง รับข้อคิดเห็น ข้อเสนอแนะทั้งติและชมจากเพื่อนๆ และครูเพื่อนำไปปรับปรุงและพัฒนาตนเอง