תוכנית הלימודים במקצוע ההתמחות היא פרויקט או עבודת גמר ברמה של 5 יחידות לימוד. מערך הלמידה במקצוע ההתמחות מציג בפני התלמידים את התפיסה המדעית בת זמננו, שבה מחקר יישומי הוא חוד החנית להתפתחות התעשייה הביוטכנולוגית. תעשייה זו מגוונת מאוד ונכללים בה יישומים בתחומים רבים, כגון ריפוי ואבחון, תרופות, מזון, חקלאות, איכות הסביבה, קוסמטיקה, ביו-אלקטרוניקה, ננו-ביוטכנולוגיה ועוד.
התוכניות נותנות מענה לתלמידים מצטיינים בחינוך הטכנולוגי בעלי יכולות גבוהות במיוחד, המעוניינים לשלב את לימודיהם עם נושאים מחזית הטכנולוגיה והיזמות, תוך התמקדות בכישורים ובמיומנויות המותאמים למאה ה-21.