Dentre as vagas disponíveis, metade é destinada a alunos de escolas públicas. Além disso, os aprovados contarão com moradia, alimentação, transporte, curso de inglês e um laptop equipado com os softwares necessários para as atividades acadêmicas. De acordo com a instituição, a Ilum também garante a passagem do estudante para o início do curso de graduação, eliminando barreiras geográficas.
O processo seletivo para a escola passa por três etapas: inscrição e manifestação de interesse, verificação das notas do Enem e entrevista individual online. Durante a inscrição, os candidatos devem preencher um formulário com dados pessoais e responder a perguntas sobre vida estudantil, atividades extracurriculares no ensino médio, interesse em ciência e tecnologia e expectativas em relação ao curso. A nota do Enem será acessada pela escola em fevereiro, e os 100 mais bem avaliados seguirão para a terceira fase, que consiste em uma entrevista online.
Os alunos selecionados terão acesso a laboratórios equipados com tecnologia de ponta e frequentarão os laboratórios do CNPEM, incluindo o acelerador de partículas Sirius, a maior e mais complexa infraestrutura científica já construída no Brasil. Segundo o diretor da Ilum, Adalberto Fazzio, a formação oferecida pela escola é diferenciada devido ao convívio com a maior infraestrutura de pesquisa brasileira e a um modelo de aprendizado inovador baseado em técnicas de ensino ativo e em projetos ligados a temas atuais na fronteira do conhecimento.
