科学是加州理工学院的主题，也成就了许多科学家：爱因斯坦是在这儿放弃了他的“宇宙不变论”而认可了“宇宙扩展论”；物理学家卡尔·安德逊在这里发现了正电子；物理学家戴尔布拉克在这里对病毒的遗传结构和复制机理做出了重大发现，导致了分子遗传学的诞生； 物理学家盖尔曼在这里提出夸克理论；地质化学家派特森在这里推算出现代科学界公认的地球年龄一46亿年。还有诺贝尔物理奖得主理查德·费曼、莫利·吉尔曼，诺贝尔化学奖获得者鲁道夫·马尔克斯（Rudolph Marcus），诺贝尔生物奖的艾德·路易斯（Ed Lewis）等等。前前后后，加州理工学院共出了三十一名诺贝尔奖获得者，它的学生们的确有权利骄傲。
这所私立大学的宗旨是”为教育事业、政府及工业发展需要培养富有创造力的科学家和工程师”。加州理工学院的教授和毕业生中有31人32次（鲍林曾两次获奖）获得诺贝尔奖，平均每一千个毕业学生中有一个诺贝尔奖得主，比例为世界大学之冠。加州理工学院仅有2100多名学生和270名教授、副教授 、助理教授，其中有66个国家科学院士、33个国家工程院院士和80个国家艺术科学院院士 ，相当于现今全体教师的 36.7%， 这在全美乃至全球是无校出其右的。
办学风格
加州理工学院建校以来，逐渐形成的良好校风和特色文化是其成为世界一流大学的根本保证。这包括学生刻苦学习，互相扶持，充满学术自由的学风；科学研究上讲究多学科交叉，研讨和充分自由交流的研究风气；追求质量，精益求精的管理文化；整个校园充满追求科学真理、献身科学的学术风气等。
王牌课程
加州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。
学习压力
加州理工学院每年只招收800名左右本科生，但能拿到学士学位的不过600多人，平均每年都要淘汰200名左右的后位学生，其中不乏世界各国的优秀学子。研究生、博士生也有类似的苛刻淘汰比例。多少年来，这所学校出来的都是尖子中的尖子，名校的声望就这样确立的。在加州理工学院上课是一件艰苦的事，“压力”就是加州理工学院的代名词。这里的学业负担之重，学习节奏之紧，分量之多，很少有其他的大学能赶得上。为此一度令每一年级20%的学生因种种原因毕不了业——或是辍学，或是转走。能够在这里留下来的学生们，都是出了名的“工作狂”。他们平均每个星期学习50小时，每个人在毕业前都必须修满486小时的课程，也就是说，平均每个学期有5门课，1年3个学期共修15门课——大部分人甚至比这更多。另外，所有的学生都必须上5门物理课，2门化学、2门数学、1门生物，1门天文或是地质，还要上两门实验课。
在加州理工学院，一个人想完成所有功课是根本不可能的，因此，“集体做题”不但常见而且非常必要，整夜不睡地做题也是家常便饭。因此有学生说，我最恨的事就是解题才解到一半，就发现太阳已经升起来了然而，学校对于每一年的新生，还是应该算是“仁慈”的。新生们第一年上的课都不给以字母表示的成绩，只给打“通过”或“不通过”，这无疑是校方尽力想给学生们缓解点压力的结果。于是，新生们在完全跟上加州理工学院“让人喘不过气”的节奏之前，有1年的适应时间。
