Berdasarkan ketiga prinsip yang diuraikan di atas selanjutnya Gravemeijer (1994:114-115) merumuskan lima karakteristik dasar dari PMR, yaitu: “the use of context; the use of models, bridging by vertical instruments; student contribution; interactivity; intertwining”.
Menggunakan masalah kontekstual (the use of context).
Pembelajaran matematika diawali dengan masalah kontekstual, tidak dimulai dengan sistem formal, sehingga memungkinkan siswa menggunakan pengalaman atau pengetahuan yang telah dimiliki sebelumnya. Masalah kontekstual tidak hanya berfungsi sebagai sumber matematisasi, tetapi juga sebagai sumber untuk mengaplikasikan kembali matematika. Masalah kontekstual yang diangkat sebagai topik awal pembelajaran, hendaknya masalah sederhana yang dikenali oleh siswa. Menurut Treffers dan Goffree (dalam Hasratuddin, 2002: 17), masalah kontekstual dalam PMR memiliki empat fungsi, yaitu: (1) untuk membantu siswa menggunakan konsep matematika, (2) untuk membentuk model dasar matematika dalam mendukung pola pikir siswa bermatematika, (3) untuk memanfaatkan realitas sebagai sumber aplikasi matematika dan (4) untuk melatih kemampuan siswa, khususnya dalam menerapkan matematika pada situasi nyata (realitas).
Menggunakan berbagai model (the use of models, bridging by vertical instruments).
Istilah model berkaitan dengan model situasi dan model matematika yang dibangun sendiri oleh siswa (self devoleped models) sewaktu memecahkan masalah kontekstual. Pada awalnya siswa akan menggunakan model informal (model of). Model tersebut digunakan sebagai jembatan antara level pemahaman yang satu ke level pemahaman yang lain. Setelah terjadi interaksi dan diskusi kelas, selanjutnya model ini berkembang dan diarahkan untuk menjadi model formal (model for).
Menggunakan kontribusi siswa (students contribution).
Siswa diberi kesempatan seluas-luasnya untuk mengembangkan berbagai strategi informal yang dapat mengarahkan pada pengkonstruksian berbagai prosedur untuk memecahkan masalah. Dengan kata lain, kontribusi yang besar dalam proses pembelajaran diharapkan datang dari siswa, bukan dari guru. Artinya semua pikiran atau pendapat siswa sangat diperhatikan dan dihargai.
Interaktif (interactivity).
Interaksi antara siswa dengan guru, siswa dengan temannya, serta siswa dengan perangkat pembelajaran merupakan hal yang sangat penting dalam PMR sehingga siswa mendapatkan manfaat positif dari interaksi tersebut. Bentuk-bentuk interaksi seperti: negosiasi, penjelasan, pembenaran, persetujuan, pertanyaan atau refleksi digunakan untuk mencapai bentuk pengetahuan matematika formal dari bentuk-bentuk pengetahuan matematika informal yang ditemukan sendiri oleh siswa.
Terintergrasi dengan topik lain (intertwining).
Struktur dan konsep matematika saling berkaitan, biasanya pembahasan suatu topik (unit pelajaran) harus dieksplorasi untuk mendukung terjadinya proses pembelajaran yang lebih bermakna, sehingga memunculkan pemahaman secara serentak. Konsep matematika dimanifestasikan dalam keterkaitan berbagai topik. Topik yang dimaksud tidak terbatas pada topik matematika saja, namun dimungkinkan untuk mengaitkannya dengan topik dari mata pelajaran lain. Dengan demikian akan semakin terlihat bahwa matematika itu bermakna baik dalam matematika itu sendiri maupun dalam bidang lain.
Pengintegrasian struktur-struktur matematika merupakan hal yang esensial. Dengan pengintergrasian itu akan memudahkan siswa untuk memecahkan masalah dan waktu pembelajaran lebih efisien.