The society has been confronted with issues that involve interactions between science, technology and society (STS), which reveal social, economic, environmental, ethical implications, among others. The sustainability paradigm occupies a prominent position in this area. We understand that the STS guidelines are an important instrument for building the concept of sustainability in science education, whose perspectives consistent with the formation of citizens with environmental sensitivity-citizens who are able to analyze and evaluate critically issues related to the social, environmental and economic field, among other aspects. We propose, in this article, to discuss the possible links between the sustainability paradigm, the STS approach and the process of teaching and learning in science. This articulation certainly helps to think the implications of the current development model and the relationships STS, inserted, for example, on various issues, contexts, dimensions, knowledge and teaching strategies. Certainly, we must undertake the effort to approximate the natural and social fields, in the apprehension of the complex reality as it stands nowadaysA sociedade tem sido confrontada com questões que envolvem as interações entre Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS), as quais revelam implicações sociais, econômicas, ambientais, éticas, entre outras. E o paradigma da sustentabilidade ocupa posição destacada nesse âmbito. Entendemos que as orientações CTS constituem importante instrumento para a edificação da noção de sustentabilidade, no campo do ensino de ciências, cuja perspectiva insere-se na formação de cidadãos com sensibilidade socioambiental – cidadãos que possam analisar e avaliar criticamente as questões relacionadas aos campos social, ambiental, econômico, entre outros. Propomo-nos, neste artigo, a discutir as articulações possíveis entre o paradigma da sustentabilidade, o enfoque CTS e o processo de ensino e de aprendizagem em ciências. Essa articulação, certamente, contribui para pensar as implicações do atual modelo de desenvolvimento e as relações CTS inseridas, por exemplo, em vários temas, contextos, dimensões, saberes e estratégias de ensino. Certamente, temos que empreender esforços no sentido de aproximar o campo natural e o campo social, na apreensão da complexa realidade que hoje se apresenta.