加州理工学院院系专业学院设置生物科学学院、工程与应用科学学院、化学与化学工程学院、地质学与行星科学学院、物理学·数学与天文科学学院、人文与社会科学学院
专业设置航空学、天体物理学、天文学、材料科学、环境工程学、机械工程学、化学工程学、土木工程学、计算与神经系统学、计算机科学、电机工程学、地震学、地震工程学、生物学、分子生物学、神经科学、地质学、行星科学、化学、物理学、数学、应用物理学、控制与动态系统、管理学、经济学、社会学、人文与社会科学、人类学、历史学、语言与文学、地球物理学等数十种
加州理工学院比较著名的课程有：航空学、应用数学、应用力学、应用物理、天文学、生物学、化学工程、化学、土木工程、计算机和网络系统、计算机科学、电子工程、工程科学、环境工程科学、环境质量控测、地质学、行星科学、人文学科、材料科学、数学、机械工程物理学、社会科学等
重点学科：加州理工最著名的学科，首推物理，其次是工程、化学、生物、航天航空、天文学和地质学
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