Οι όμιλοι αποτελούν καινοτομία των Πειραματικών και Προτύπων Σχολείων και έχουν ως στόχο τους την ολόπλευρη ανάπτυξη των ιδιαίτερων ικανοτήτων, κλίσεων και ενδιαφερόντων τόσο των μαθητών των Προτύπων και Πειραματικών Σχολείων (Π.Σ και ΠΕΙ.Σ.) όσο και άλλων σχολείων της δημόσιας εκπαίδευσης. Λειτουργούν μετά τη λήξη των μαθημάτων του ημερησίου ωρολογίου προγράμματος και υλοποιούνται μία ή δύο φορές την εβδομάδα.

Αφορούν γνωστικούς τομείς όπως τα μαθηματικά, τις φυσικές επιστήμες, τη γλώσσα, τη λογοτεχνία, τα νέα γνωστικά αντικείμενα όπως η αστρονομία, η ρομποτική κ.λπ. καθώς και λοιπά πεδία όπως τα εικαστικά, ο αθλητισμός κ.ά.

Στο πλαίσιο λειτουργίας τους αξιοποιούνται σύγχρονες διδακτικές μεθοδολογίες και μέσα διδασκαλίας, αναπτύσσεται καινοτόμο εκπαιδευτικό υλικό και υλοποιούνται συνεργασίες με Α.Ε.Ι Ερευνητικά Κέντρα, Ιδρύματα κ.ά.