TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study) is een internationaal vergelijkend onderzoek dat in 1995 werd opgestart, en biedt elke vier jaar een unieke kans om het presteren van leerlingen in kaart te brengen op vlak van wiskunde en wetenschappen. Het onderzoek richt zich op leerlingen die internationaal tot Grade 4 en Grade 8 behoren, wat voor Vlaanderen overeenstemt met leerlingen die respectievelijk het vierde leerjaar basisonderwijs en het tweede jaar van de eerste graad secundair onderwijs volgen. Vlaanderen richt zich met TIMSS 2019 echter enkel tot het vierde leerjaar basisonderwijs.
Het uitgangspunt van dit grootschalig onderzoek is om op grote schaal prestaties van leerlingen in kaart te brengen en vergelijkingen te kunnen maken tussen de deelnemende landen. De onderzoeksresultaten informeren beleidsmakers en onderwijsverstrekkers over de effectiviteit van het onderwijs. Naast het mogelijk maken van vergelijkingen met andere onderwijssystemen, biedt het cyclisch karakter van TIMSS ook de mogelijkheid tot het identificeren van trends overheen de tijd.
Het prestatieniveau van Vlaamse leerlingen wordt op twee dimensies gemeten. Enerzijds worden er verschillende deeldomeinen van wiskunde (zoals getallenleer, meetkundige vormen en metingen, en weergeven van gegevens) en wetenschappen (biologie, aardrijkskunde en natuurkunde) getoetst. Anderzijds dekken de toetsen ook verschillende beheersingsniveaus af (kennen, toepassen en redeneren).