Die deutschen Ergebnisse liegen niedriger als bei der ersten Studie im Jahr 2000, die damals als PISA-Schock viele Menschen in Deutschland erschüttert hat. Aktuell rangiert Deutschland in allen drei Bereichen Mathematik, Lesekompetenz und Naturwissenschaften nur noch nahe dem Durchschnitt aller rund 90 getesteten Länder. Im Vergleich zu 2015 erhöhte sich der Anteil ⁠der leistungsschwachen Schüler in Mathematik um 17 Prozentpunkte, ‌in Lesekompetenz um 15 Prozentpunkte und in Naturwissenschaften um zehn Prozentpunkte.

Zur Begründung wurde bei der Vorstellung der Studie unter anderem darauf verwiesen, dass das Thema Bildung in den vergangenen Jahren in Deutschland nicht mehr so wichtig genommen wurde. Als weiterer Grund wird die Abhängigkeit des Lernerfolgs vom sozialen Stand des Elternhauses genannt. Seit 2015 nimmt diese Kluft sogar wieder zu. Nach Angaben der Schulleitungen mussten 52 Prozent der an der Vergleichsstudie teilnehmenden Schüler in Deutschland außerdem hinnehmen, dass Lehrkräftemangel den Unterricht zumindest teilweise beeinträchtigte. Im OECD-Durchschnitt waren es nur 39 Prozent.

Bundesbildungsministerin Prien sprach von einem besorgniserregenden Befund. Das Aufstiegsversprechen funktioniere im Moment nicht. Man schaffe es weder im unteren noch im oberen Leistungssegment, dem Potenzial der Schüler gerecht zu werden. Die Präsidentin der Bildungsministerkonferenz, Stolz, führte aus, die Grundlagen für eine Trendumkehr seien bereits gelegt. Die Bundesländer hätten wichtige Maßnahmen auf den Weg gebracht. Sie nannten die Stärkung der Basiskompetenzen, frühere und gezieltere Förderung sowie die datengestützte Weiterentwicklung der Unterrichtsqualität.

Vertreter von Wirtschaft und Gesellschaft äußerten sich alarmiert zu den Ergebnissen der PISA-Studie. Arbeitgeberpräsident Dulger forderte politische Konsequenzen aus den Ergebnissen. Bildung müsse vom Ergebnis her gedacht werden, erklärte er. Jedes Kind müsse die Schule mit dem Rüstzeug für Ausbildung, Studium und Beruf verlassen. Der Zentralverband des Deutschen Handwerks betonte, es bestätige sich, was Ausbildungsbetriebe seit Jahren erlebten: Zu viele junge Menschen verließen die Schule ohne Grundkompetenzen. Das Münchner Ifo-Institut verlangte, der Vermittlung von Basiskompetenzen höchste Priorität einzuräumen.

Auch weitere Ergebniss der Studie sind aufschlussreich: In Deutschland stimmen 77 ‌Prozent der Schüler der Aussage eher oder völlig zu, dass sie neugierig auf viele verschiedene Dinge sind, gegenüber 73 Prozent im OECD-Durchschnitt. Außerdem gaben 64 Prozent der Schüler an, dass sie sich besonders anstrengen, wenn die Arbeit herausfordernd wird (OECD-Durchschnitt: 60 Prozent). Gleichzeitig stimmen 33 Prozent der 15-Jährigen der Aussage eher oder völlig zu, dass die Schule eine Zeitverschwendung war. ‌Im OECD-Durchschnitt waren ‌es nur 24 Prozent.

Ebenfalls 33 Prozent der Kinder gaben an, dass ihre Mitschüler in ​den meisten oder allen Unterrichtsstunden in Naturwissenschaften durch die Verwendung digitaler Geräte häufig abgelenkt wurden (OECD-Durchschnitt: 28 Prozent).

PISA steht für "Programme for International Student ⁠Assessment", als Programm zur internationalen Bewertung von Schülern. In Deutschland nahmen 6659 Schüler in 246 ‌Schulen teil. Insgesamt absolvierten mehr als 760.000 Kinder ‌aus 91 Ländern und ⁠Volkswirtschaften die Erhebung.

Die ersten PISA-Daten stammen aus dem Jahr 2000. Bei ihrer Veröffentlichung im Folgejahr war in Politik und Medien die Rede von einem regelrechten "PISA-Schock", weil man das deutsche Bildungssystem im internationalen Vergleich besser gewähnt hatte. Insbesondere die Spanne zwischen guten und schlechten Leistungen wurde hervorgehoben und war das Augenmerk einiger Bildungsreformen in den Ländern. In den darauffolgenden Erhebungen konnte Deutschland sich vorübergehend verbessern.