מבחני הקבלה לתכנית המחוננים מתבצעים בשני שלבים: שלב מבחן הסינון (מבחן שלב א') ושלב מבחן האיתור (מבחן שלב ב'.

שלב א' של מבחן המחוננים – מבחן הסינון

במבחן זה נבחנים כלל התלמידים בכיתות ב' או ג'.

המבחן נערך בבית הספר כשבועיים אחרי החזרה מחופשת סוכות. מבחן שלב א' מבוסס על חומר הלימוד של שנת הלימודים הקודמת (כיתה א' או ב') וכולל הבנת הנקרא וחשבון. המבחן  נכתב על ידי המכון הבוחן ונשלח לבתי הספר לצורך העברת המבחן ובדיקתו ( בהתאם להנחיות המכון הבוחן).

מטרת מבחן שלב א' לשמש סינון להעברת כ- 15% מתלמידי השכבה ( כ-5 תלמידים בממוצע מכל כיתה) שיופנו להיבחן במבחן נוסף המכונה מבחן שלב ב' (מבחן איתור המחוננים).

שלב ב' של מבחן המחוננים – מבחן האיתור

תלמידים שעברו את מבחן שלב א' מקבלים מכתב זימון למבחן שלב ב'. מבחן שלב ב' הינו מבחן קבוצתי  הנערך במרכזי בחינה בשעות אחר הצהריים. המבחן נבדק על ידי המכון הבוחן (בניגוד למבחן שלב א' שנבדק על ידי הצוות החינוכי בבית הספר בהתאם להנחיות המכון הבוחן). 

מבחן שלב ב' הוא מבחן קשה בהרבה ממבחן שלב א' והוא למעשה מבחן פסיכומטרי סגור הבודק יכולת קוגניטיבית כלליות. המבחן בנוי בצורה של מבחן "אמריקאי" בו תלמידים מתבקשים לבחור ולסמן תשובה אחת הנכונה לכל שאלה. חומר הבחינה אינו מבוסס על  תכנית הלימודים של בית-הספר ולכן חשוב לחשוף את התלמידים מראש לסוג השאלות שתופענה במבחן אחרת הם "יבזבזו" זמן יקר על ניסיון להבין מה מצופה מהם בעוד ילדים שיגיעו למבחן אחרי שהתכוננו יבינו מיד ולכן ישיגו כנראה תוצאות טובות יותר.