学院：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。
研究中心： 红外线过程分析研究中心(IPAC)、天文学研究中心、材料过程模拟研究中心(MSC)、高级计算研究中心(CACR)、工业关系研究中心、计算机资源研究中心、计算机科学部、生物工程学部、分子科学实验室、喷气推进实验室(JPL)等科研机构。
专业设置：航空学、天体物理学、天文学、材料科学、周围工程学、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、语言与文学、地球物理等数十种。
理工类专业设置有：数学(PhD)、应用数学(PhD)、物理(PhD)、应用物理学(PhD)、天文学(PhD)、计算机科学(MS、PhD)、宇宙化学(MS、PhD)、地球生物学(PhD)、地球化学(MS、PhD)、地球物理学(MS、PhD)、地质学(MS、PhD)、行星科学(MS、PhD)、航天学(MS、PhD)、应用力学(MS、PhD)、土木工程(MS、PhD)、化学(PhD)、化学工程(MS、PhD)、生物学(MS、PhD)、细胞生物学和生物物理学(PhD)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、天文学和地质学。这里的每一位大学生，不论主修什么，都要修读5个学期的数学和物理、2个学期化学和1个学期的生物。除了科学之外，还要完成12门人文社会科学课程。经济与政治学也是加州理工的强项。
研究生专业有：应用数学、物理、应用物理、天文学、计算机科学、宇宙化学、地球物理学、地球化学、地球生物学、地质学、数学、行星科学、航天学、应用力学、土木工程、化学、化学工程、生物学、细胞生物学、生物物理学等。
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加州理工与麻省理工学院异同
常有人把加州理工学院跟麻省理工学院作比较，总体来说加州理工学院注重科学研究，偏重技术，而麻省理工学院注重人文社会科学与科学技术二者相结合的教育方针，各有千秋。
- 加州理工学院居世界大学排行榜首
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