Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh media mobile learning dan kemampuan metakognitif terhadap keterampilan proses sains siswa pada materi asam basa. Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri 48 Jakarta dengan sampel penelitian sebanyak 40 siswa yang terdiri dari 20 siswa yang memiliki kemampuan metakognitif tinggi dan 20 siswa yang memiliki kemampuan metakognitif rendah yang dipilih dengan teknik multi stage random sampling. Metode penelitian yang digunakan adalah quasi eksperimen dengan desain treatment by level 2x2 dan data yang diperoleh dianalisis dengan anova dua jalur. Hasil pengujian diperoleh fhitung > ftabel (58,93 > 4,10) menunjukkan bahwa terdapat interaksi antara penggunaan media mobile learning dan kemampuan metakognitif; fhitung > ftabel (10,94 > 4,10) menunjukkan terdapat perbedaan keterampilan proses sains pada kelompok siswa yang menggunakan mobile learning dan pembelajaran tradisional; qhitung > qtabel (10,98 > 4,33) menunjukkan terdapat perbedaan keterampilan proses sains siswa yang menggunakan media mobile learning dengan siswa yang menggunakan pembelajaran tradisional pada kelompok siswa yang memiliki kemampuan metakognitif tinggi dan qhitung > qtabel (4,37 > 4,33) menunjukkan terdapat perbedaan keterampilan proses sains siswa yang menggunakan media mobile learning dan siswa yang menggunakan pembelajaran tradisional pada kelompok siswa yang memiliki kemampuan metakognitif rendah.