TIMSS 1995，TIMSS1999，以及 TIMSS 2003 都釋出相當多值得 分析的資料，不僅包含數學與科學的成就測驗結果，也包含學生問 卷、教師問卷與學校問卷等許多變項的調查資料，故國內外均有許多 研究是利用 TIMSS 資料庫，建立迴歸模式或是相關性等關聯，企圖 瞭解各國影響學生成就的相關因素。
在國外研究部分，Webster 和 Fisher（2000）曾比較鄉區和城市 學生，數學和科學的成就、資源、態度、社經地位、職業期望。結果 發現鄉區學生的成就顯著低落，但是原本認為鄉區資源較差、職業期 望和態度較低落，但結果並非如此，反而是鄉區孩子在期望與態度 上，都較城市孩子為優，平均所分到的資源也反而較城市多。
Webster and Fisher 利用線性結構方程（LISREL program）去建立 三階層線性模式（three-level multiple linear model），三階層分別為學 生、課室、學校，結果發現學生自身與課室的影響較大，尤其是學生 態度以及對職業的期望均對數學與科學成就有顯著而強的正相關，而 學校層次影響則較少。此部分結果可以與 Wang、Haertel 和 Walberg
（1997）所提出的，直接因素影響較大、間接因素影響較小相互呼應。
而 Hammouri（2004）的研究則是分析約旦學生的數學成就，並
利用線性結構方程（LISREL program），去分析變項之間的關係並建 立模式，結論指出「母親/同儕/自己對數學重要性的感知」、「對成功 歸因於努力」、「對教育程度的期望」、「對數學的信心和態度」，這些 變項都對數學成就有正面影響。
跨國比較上，Paik（2004）利用 TIMSS 1999 的資料，以 Walberg 於 1984 提出的模式為架構來分析韓國和美國在個人資質、教學、環 境三方面的變項有何差異；Wang（2004）則利用 TIMSS 2003 的資料 分析美國和香港在家庭背景上的 56 個變項有無差異，發現香港的優 勢因素多、美國的劣勢因素多；Papanastasiou（2002）分析香港、美 國、賽普勒斯三國在數學態度和數學教學變項上的差異，發現賽普勒 斯的學生態度較為正面，但是缺乏教學資源，而不同的國家由於背景 完全不同，故在做教育決策時須考慮到各國背景。
教科書方面，Törnroos（2005）曾分析芬蘭的三種版本教科書對 學生成就之影響，結果發現教科書中越著重的項目，成就表現就越 好，並建議把主題細分來做教科書項目的分析。
性別差異的部分雖有不少研究者關注，但是在各國結果均不同，
研究多是依照各國狀況、配合學生的態度、期望等個人變項去探討。
例如，新加坡八年級女生在數學上的成績優於男生，與日本、韓國、
香港均不同，原因在於其學習環境中無性別歧視，女性數學教師也比
男老師多（Cheng et al, 2001）。而挪威在 TIMSS 2003 的科學部分，
八年級男生顯著優於女生，但性別差異已經較前人研究有所減少
（Turmo, 2005）。
至於我國的前人研究部分，張殷榮(2001)曾分析我國國中學生在
TIMSS 1999 中影響科學學習成就之因素，將之分為四類：1.性別因 素 2.學生個人因素 3.家庭因素 4.教師因素，但並未提出何者影響較 大。
羅佩華(2004)則利用 TIMSS 1999 資料進行迴歸分析，提出影響 我國學生科學學習成就最重要的變項依序為：家中藏書、對自然科學 困難度的想法、對科學的應用信念、自己最高學歷期望、文化休閒頻 率、校外閱讀頻率、性別、在家講調查語言的頻率、自評在科學的表 現、休閒時間。吳琪玉（2004）亦提出「家中藏書」是與學生科學成 就相關性最高的一個變項。
在性別方面，我國在 TIMSS 2003 科學部分性別差異很小，TIMSS 1999 則是男生優於女生。邱美虹(2005)曾進行我國八年級學生在 TIMSS 2003 的科學成就及相關因素之探討，發現性別並非影響學生 科學成就表現的原因。而洪佳慧(2002)、侯怡如(2003)兩位分析 TIMSS 1999 八年級生命科學部分，亦提出男女生差異不顯著。顏秀玫(2004)
分析 TIMSS 2003 中的科學低分題，發現四年級學生男女生差異也不 顯著，可見在我國的科學成就上，性別差異並不大。
邱美虹（2005）亦從 TIMSS 2003 結果中，提出以下數點：學生 自我期許高者，學習成就表現較佳、家中學習環境資源較豐富者，學 習成就較佳、另外，學生做作業的時間與學習成就亦呈現正相關。
在教科書方面，洪佳慧(2002)提出生物教科書內容會造成學生學 習成就的差異、劉家容(2002)分析 TIMSS 1999 試測與實測，提出使 用新的理化教科書（並非九年一貫，當時仍為國編版）的學生學習成 就較好、顏秀玫(2004) 認為課程內容未涵蓋、語文能力不足、迷思 概念是造成低分題的主因。綜上所述，可見教科書的確會影響學生之 學習表現。但是我國的生命科學教科書，TIMSS 1999 的受測學生在 國一使用的生物課本是國立編譯版依據 83 年課程標準所編製、民國
86 年初版；而 TIMSS 2003 的受測學生在國一使用的是 89 年出版的 正式版再版二刷。這兩者都是依據 83 年課程標準所編輯，並無變更，
但待未來 TIMSS 2007 施測之後，建議比較使用舊教材國編版的學 生，與使用九年一貫民間教科書的學生其科學成就有無差異，可對我 國教科書編寫提出建言。
在認知領域的內容方面，吳琪玉（2004）曾分析 1999 與 2003 數 學和物理化學的試題，雖然他提出在兩年度中，『推理』題目答對率
都較低，但是那是理所當然的，推理屬於較高階層的認知能力，能答 對的學生自然較少，而且那也和各題的難易度有關，可能會受到各題 難度不一而影響結論。