Õppepäev on jagatud kaheks tunni ja viiekümne minuti pikkuseks osaks, mille vahele jääb kahekümneminutiline lõunapaus. Üks osa õppepäevast toimub nii väli- kui sisetingimustes ning teine osa ainult sisetingimustes. Õppepäeval keskendutakse peamiselt looduse vahetule kogemisele (õppekäik kasvuhoonetes) ning praktilisele tegevusele (ülesanded ilmajaamas ja loodusmaja õppeklassis). Õpilane õpib, milliste näitajatega iseloomustatakse ilma ja kliimat, oskab teha vaatlusi ilmajaamas (kellaaeg, õhutemperatuur, tuulekiirus ja suund, pilvisus, sademete liik ja hulk, õhurõhk ja –niiskus), võrrelda hetkeilma varasemate vaatlusandmetega ning ilma kirjeldamisel kasutada leppemärke. Õppepäeval saavutab õpilane oskuse lugeda kliimadiagramme ja ilmakaarte ning mõistab, milliseid aastaaegu on erinevatel kaartidel kujutatud, samuti saab õpilane aru temperatuuri ja õhurõhu vahelistest seostest ning oskab nimetada Eesti kliimat mõjutavaid tegureid. Õpilane mõistab, kuidas kliimatingimused mõjutavad taimkatet ja selle muutusi. Õppepäeval toimub arutelu erinevate üleilmsete probleemide teemal. Õpilased saavad ise kõike praktiliselt kogeda, teha fotosid ja märkmeid, avaldada oma mõtteid ja arvamusi. Vastavalt osalejate arvule varustatakse õpilased õppepäeva alguses juhendajate poolt töölehtede, kirjutusaluste, kirjutusvahendite jm vajalike õppevahenditega.