人工智能Artificial intelligence
人工智能原理与技术、自然语言处理、机器学习、机器人系统、计算学习系统、计算机视觉、概率与统计/高级数据分析。
结合实际与理论，将计算机科学运用到日常生活中，用电脑智能解决现实问题。适合已经有计算机背景，对该领域有兴趣，掌握编程等计算机技术的申请人。
计算机生物科技Biocomputation
计算基因组学，生物结构与运动算法，分析计算方法，分子生物学，生物计量学生物网络重建，统计学
涉及大量基因组学，生物学，医药学知识，适合本科有相关医学，化学背景的申请人，并不适合本科只专注于计算机学习的学生。中国大部分的计算机科学教学都是偏向信息技术类，对医疗知识少有涉及，因此此方向反而适合国内读生物或医学，且电脑知识扎实，希望转读CS的学生，也可保持自身生物学方面优势。此外医疗方向对数据库，统计学等也有要求。
计算机/网络保密computer and Network Security
计算机与网络安全、密码学概论、计算机网络概论、高级互联网服务、安全体系结构与工程、隐私与匿名等。
目的是增强网络、系统的安全性，对数据库进行保密，以及密码学在电脑的应用等。适合学习计算机方向，偏向网络(network)方向学习的申请人。
数据库系统Database systems
数据库系统原理、高级数据分析、数据库系统实现、数据库系统高级主题、事务处理和分布式数据库等。
此方向涉及文件管理，排队优化，分配系统，资料挖掘networking等内容，对运筹学，数据库基础，数学等有一定要求。数学背景较好的学生可留意此方向。另外此方向跟MIS专业相似，都有关于database management，statistics，data mining等内容。不过MIS会加入商业课程，如Entrepreneurship，EconomicAnalysis等，而CS的database方向更注重数据库的运用和电脑对数据的处理等专业问题，甚少加入商业元素。
人机互动Human-computer interaction
HCI设计，用户界面设计，AI类课程等
这个方向是研究人机协作，信息影像化等内容，其实跟AI有些相似只是更加注重电脑与人的互动性。学校未必会将此方向作为单独的concentration供学生选择，而是其内容加入AI方向或作为其他各个方向的基础课程，甚至是选修课程。
计算机理论Theoretical computer Science
反应系统的方法，程序设计语言理论，计算机科学理论，计算机复杂性导论，组合理论，计算机科学中的理论主题，优化和算法范例。
专业偏向理论性，会涉及各个方面，例如Graph，系统复杂性，组合，计算机学习的理论。相对而言其实操性比其他方向弱，毕业后就业比较难体现出技术优势。
数量分析及科学电脑化Numerical Analysis andScientific computation
数值线性代数，算法分析，偏微分方程初边值问题等
顾此方向主要的是模拟，建模，电脑化运算等方面的内容，数学背景学生申请较有优势。运算也是CS中十分重要的一个方面，因为计算机可以用作于计算各种复杂的算式，或建立复杂的数学模型，为实际中的数学运算提供帮助。此方向各个学校提供的课程不同，例如duke注重numerical math, math foundation, Discrete Mathfor computer science，而columbia是将算法分析，线性代数等作为CS专业的通修课程，并不专门开设电脑数量计算方向。Stanford则是将此方向独立出来，加入大量的数学类课程。此方向对数学基础佳的申请人比较有优势，毕竟是将数学与计算机结合。申请时要注意补充相关电脑背景。
八、计算机绘图Vision & Graphic
采购产品计算机图形学，计算机视觉算机视觉界面，计算机动画，3D用户界面，计算成像，3D摄影等。
学生会学到3D图像处理，3D建模，动画制作，计算机可视化技术等内容，甚至可以选修游戏设计，游戏发展，电脑图像表演等内容，将计算机技术与各种艺术形式结合起来，实用性高，而且比较生动有趣。学生如果有相关电脑背景，而且对创意类或艺术类课程感兴趣这个方向是一个很好的选择。这个方向是CS专业较热门方向之一。
九、软件系统Software system
程序设计语言，数据库系统实现，i高级编译技术，响应式系统方法，程序设计和问题解决，程序设计语言主题和翻译等。
CS专业的热门方向，贴近实际real-world computing内容，通过编程，数据库管理，计算机语言编译等，解决实际中遇到的问题，例如编写程序进行投资组合分析，计算贷款利率等，比较具有实践性且专业性强，就业形势好。当然竞争也相对激烈。
十、系统研究Systems
主题在操作系统，编程语言，计算机体系结构，超大规模集成电路系统等。
