​يقدم برنامج الهندسة الكيميائية والبيولوجية (CBE) بجامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية الفرصة للطلاب لوضع حلول واقعية للتحديات العالمية من خلال الاستفادة من الاكتشافات الأساسية في العلوم الكيميائية والبيولوجية. تشمل هذه الاكتشافات تطوير الطرق الحديثة لعمليات فصل الغازات والسوائل ، تحلية المياه ، فضلا عن تطوير مواد جديدة للحد من الغازات المسببة للاحتباس الحراري ومواجهة التهديدات الكيميائية والبيولوجية.

​يركز برنامج هندسة وعلوم الأرض (ErSE) على التطبيقات الحاسوبية الحديثة في دراسة المشاكل الجيوفيزيائية المصاحبة لدوران المناخ و/أو المحيط ، الزلازل ، التنقيب عن البترول ، و نمذجة الخزانات الجوفية ، والظواهر الجوفية ، أو كل ذلك معاً. ويحصل طلاب هذا البرنامج على تدريب شامل يتناول الأساليب الرقمية ، النمذجة الرياضية ، والجيوفيزياء ، مع توفير الفرصة لطلاب درجة الماجستير لإمكانية المشاركة في البحوث العلمية التي تتضمن إعداد النمذجة الحاسوبية والرياضية ، والمشروعات الدراسية الميدانية. بينما يقوم المرشحون لنيل درجة الدكتوراه بإجراء أبحاث جديدة ومبتكرة في موضوعات ذات صلة بهندسة وعلوم الأرض.

​يهدف برنامج علوم وهندسة المواد (MSE) إلى تزويد الطلاب بالمعرفة الأساسية والتطبيقية للمواد متناهية الصغر "النانونية" والأجهزة المتعلقة بها، بالاضافة إلى مواد وأجهزة تحويل الطاقة، المواد الحيوية، والتقنيات المتقدمة لتوصيف المواد.

​يركز برنامج الهندسة الميكانيكية على مجالات البحث الواسعة التالية: بنية وميكانيكا المواد الصلبة، ديناميكيا الموائع، العلوم الحرارية، الاحتراق، الطاقة، والتحكم والديناميكا. وتوفر مقررات هذا البرنامج أساساً صلباً في هذه المجالات وتشمل موضوعات مثل السلوك الميكانيكي للمواد الهندسية، الميكانيكا الاستمرارية، الديناميكا الحرارية، والاحتراق التجريبي والعددي، تصميم التحكم، والتحليل الديناميكي، والنمذجة، والمحاكاة.

​يركز برنامج موارد الطاقة والهندسة البترولية لدرجتي الماجستير والدكتوراه على الهندسة الحديثة لمكامن النفط وتوصيفها وإدارتها. ويتلقى الطلبة في هذا البرنامج تدريباً واسعاً في المفاهيم العلمية الأساسية والديناميكا الحرارية، والجيولوجيا، والتوصيف الجيوفيزيائي، وهندسة مكامن النفط. ويشارك الطلبة أيضاً في أنشطة البحث العلمي التي قد تتضمن التحليلات الرياضية والنماذج الحسابية والأبحاث التجريبية والدراسات الميدانية. ويركز الطلبة المرشحون لنيل درجة الدكتوراه على الأبحاث الأصلية التي تعزز الابتكار والمعرفة في هذا المجال.

​يشارك أعضاء هيئة التدريس وطلبة برنامج الفيزياء التطبيقية في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية في أبحاث متعددة التخصصات عند نقاط تقاطع المفاهيم الفيزيائية الأساسية مع التقنيات الحديثة من خلال دراسة الظواهر الفيزيائية الأساسية في المقاييس المتوسطة والنانوية بهدف تصميم حلول مبتكرة للعديد من تخصصات الفيزياء التطبيقية، مثل البصريات والضوئيات وأجهزة أشباه الموصلات والإلكترونيات الكمومية والمواد الجديدة لتطبيقات الطاقة.