長期休業（夏休みなど）に出される自由研究の課題に対して、こどもたちは、10日〜40日ほどの期間を通して教員の指導や方法論を離れ、保護者の協力も得るなどして、思い思いの方法で研究を行うことができる。特に夏季休業（夏休み）は、日数も多いため、まとまった課題に取り組むことができる。
本来は、「自由」の名のとおり無理強いするものではないが、保護者や教員の強い意向でやむなくこなしたり、自身の成績のためにおこなう場合もある。学校側がメニューを用意して生徒に選ばせる、あるいは生徒本人の意向と無関係に割り当てる場合もある。また、読書感想文などと違って明確な規定やノルマが設定されない事が多いため、「自由」の名の下で適当に済ませてしまう例も少なくない。さらには、実質的に保護者が作成したものが児童・生徒の名前で提出されるケースもある。
休み明けには絵や写真、文章でまとめられた研究のレポートを教員に提出し、優秀作品は学校や市町村単位での「作品展」などに出品されることが多い。
本来、「自由研究」は、自分でテーマを設定し、それを追求していく探求学習（Inquiry-based Learning）であり、問題解決からまとめ方までのスキルを磨くことができる学習である。その重要性を多くの人が認めながらも、受験偏重や指導者不足などのため単なる宿題のひとつとして軽視されることもあるようだ。その一方で、コンテスト受賞などをはげみに小学生から高校生になるまで同じテーマで研究を継続してきた生徒もいる。
