הספרות המחקרית מראה שלמידה במסגרת של קהילה מקצועית של מורים תומכת בהתפתחות המקצועית שלהם. המחלקה להוראת המדעים במכון ויצמן למדע, מפעילה מעל 50 קהילות מורים ברחבי הארץ בתחומי הביולוגיה, הפיסיקה, הכימיה, המתימטיקה, מוט"ל ומדע וטכנולוגיה בחט"ב. כל אחת מהקבוצות פיתחה מודל הפעלה המבוסס על הספרות המחקרית ועל מאפייני קהילה מקצועית לומדת. קהילה מקצועית של מורים מאפשרת למידה משותפת, שימוש מיטבי בחוזקות של חברי הקהילה, ושיתופי פעולה בנושאים של תוכן דיסציפלינרי וגישות פדגוגיות.  על פי הגישה הסוציו-תרבותית מתפתח בקהילה ידע משותף חדש, העובר גיבוש והעצמה באמצעות שיח רפלקטיבי עם עמיתים החולקים התנסויות דומות. חברי הקהילה מפתחים  אחריות משותפת להתפתחות המקצועית של חברי הקהילה ולפיתוח הידע המקצועי שלהם. הם  מגדירים נורמות וערכים משותפים, מפתחים מודעות  לדרכי התנהגות ותקשורת בקהילה ומפתחים אוירה של אמון וכבוד.

מחקרים שונים מלווים את עבודת הקהילות בקבוצות השונות. המחקרים מתמקדים בהיבטים שונים של קהילות לומדות ובוחנים את התרומה של קהילה מקצועית לומדת להתפתחות המקצועית של המורים המשתתפים בתהליך ולהשפעה על תלמידיהם מבחינת הישגים, עמדות ומוטיבציה ללימודי מדע.