Peserta didik yang memiliki bakat dalam bidang akademik tertentu bisa mengikuti klub belajar. Dalam klub belajar akan mendapatkan fasilitas yang lebih dari teman-temannya yang tidak mengikuti klub. Fasilitas tersebut berupa pembinaan oleh alumni, guru, dan pembina khusus klub dari guru bidang studi dan dosen. SMAN 4 Denpasar memiliki 11 klub belajar diantaranya Klub Biologi, Fisika, Matematika, Kimia, Astronomi, Komputer, Ekonomi, Geografi dan Kebumian, Bahasa Inggris, Bahasa Jerman, dan Klub Bahasa Jepang.
Di dalam peningkatan mutu peserta didik terdapat beberapa kegiatan yang dilakukan seperti.
Klub adalah media kegiatan peserta didik untuk menyalurkan minat dan bakatnya di bidang akademik. Dalam klub peserta didik yang memiliki bakat dalam bidang akademik tertentu, akan mendapatkan fasilitas yang lebih dari teman-temannya yang tidak mengikuti klub, fasilitas tersebut berupa : pembinaan oleh alumni, guru, dan pembina khusus klub dari guru bidang studi dan dosen.
Perekrutan Anggota
Perekrutan anggota pada awal tahun pelajaran. Peserta didik baru diseleksi untuk mengikuti seleksi anggota klub. Peserta yang mendapat nilai 10 besar akan ditetapkan menjadi anggota klub
Proses Pembinaan
Pembinaan klub diadakan pada hari Kamis. Anggota klub kelas XII dan XI secara bergantian memberikan materi sesuai bidangnya kepada kelas X Selain itu mengundang para alumni klub untuk memberikan pembinaan secara intensif.
Perlombaan
Bagi peserta didik yang akan mengikuti perlombaan sebelumnya akan mengikuti seleksi yang diadakan oleh pembina klub sehingga peserta didik yang mengikuti perlombaan sangat berkualitas. Bagi para peserta didik yang akan mengikuti perlombaan akan diberikan pembinaan intensif agar mendapatkan hasil yang maksimal.