Toplama, çıkarma, çarpma ve bölme konusu okul öncesi dönemden başlayıp bunu takip eden diğer öğretim kademelerinde de devam etmektedir. Doğal sayılar konusundaki işlemlerin öğrencilerin tarafından iyi anlaşılması olası hataların önüne geçmektedir. Genel olarak öğrencilerin iyi öğrenemediği kavramlarda hatalar görülmektedir. Kavram yanılgısı, kişinin bir bilgiyi doğru olarak kabul edip birçok durumda bu yanlış bilgiyi kaynak olarak kullanarak yanlış kavramlara ya da genellemelere ulaşmasıdır. Kavram yanılgılarının en temel özelliği ise rastlantısal olarak gerçekleşen hatalardan farklı olarak genel yanlış bir bilginin kişinin zihninde yer etmesidir. Çalışmanın amacı ilkokul 3. sınıf öğrencilerinin doğal sayılar konusundaki kavram yanılgıları ve hata türlerinin incelenip hataların nedenlerine göre sınıflandırılmasıdır. Çalışma temel nitel araştırma modeli olarak yürütülmüştür. Çalışma grubunu 2020-2021 eğitim öğretim yılında, Güneydoğu Anadolu Bölgesi’nde bulunan bir ilin merkez ilçesinde, ilkokul 3. sınıfta öğrenim gören 100 öğrenci oluşturmaktadır. Çalışma grubu amaçlı örnekleme yoluyla seçilmiştir. Veri toplama aracı olarak araştırmacılar tarafından hazırlanan ve 20 sorudan oluşan ‘‘3. Sınıf Doğal Sayı Soruları’’ testi kullanılmıştır. Verilerin analizinde doküman analizinden yararlanılmıştır. Ölçme aracına verilen cevaplar betimsel analize tabii tutularak değerlendirilmiştir. Araştırma sonucunda öğrencilerin en fazla sayıların karşılaştırılması ve bölme işleminde hata yaptığı görülmüştür. Öğrencilerin yaptığı temel hataların sayma hatası, verilen temsillerin ifade ettiği sayıyı yazamama ve verilmeyen çıkanı bulma konuları olduğu; yapılan en az hataların ise sembol hatası, işlem yönünü karıştırma, onluk bozamama ve sonucu 0, 1 ve 9 olarak yazma, birler basamağı ile birler basamağını, onlar basamağı ile onlar basamağını çarpıp işlemi tek satırda bitirme olarak görülmüştür. İlkokul 3. sınıf öğrencilerinin yaptıkları hataların nedenleri; (i) pedagojik hata, (ii) epistemolojik hata, (iii) psikolojik hata olarak değerlendirilmiştir. Öğrencilerin yaptığı hataların nedenlerine bakıldığında epistemolojik hatanın daha fazla olduğu sonucuna varılmıştır.