• 研發出神經科學、高分子化學、發光物料、聚集誘導發光物料、納米技術、局域共振聲學/ 彈性超材料、蛋白質結構及功能、腦疾病的分子基礎、以基因組開採模式開發含活性化合物等；
• 探索當代科學研究領域，如：粒子理論及宇宙論、生物物理學、計算科學、表徵論、低溫電子顯微鏡、海洋科學、數據科學等。

• 本院設有多個頂尖的研究設施為不同界別的學生提供學習和工作的機會 
  • 分子神經科學國家重點實驗室
  • 生物科技研究所
  • 蒙民偉納米科技研究所
  • 大數據研究所
  • 能源研究所
  • 中藥研發中心
  • 基礎物理研究中心
  • 超材料研究中心
  • 統計科學中心
  • 幹細胞研究中心
  • 系統生物學與人類健康研究中心
  • 分子神經科學中心
  • 科大理學院 – 高等研究院超分辨成像中心
  • 表觀基因組研究中心
  • 量子材料中心
  • 大數據生物智能實驗室
  • 國家人體組織功能重建工程技術研究中心(香港分中心)
  • 玻璃儀器製作所
  • 中德納米分析實驗所
  • 生物科學實驗中心(清水灣)
  • 海洋研究設施
  • 材料表徵與製備中心(清水灣)

香港科技大學透過研究資助局創立的「香港博士研究生獎學金計劃」，吸引全球優秀的學生修讀其研究式研究生課程。在本地大學當中, 香港科技大學在「香港博士研究生獎學金計劃」中收錄最多的得獎者，他們分別來自50個國家和地區，當中包括澳洲、中國、德國、希臘、香港、匈牙利、印度、意大利、日本、肯亞、馬來西亞、墨西哥、荷蘭、紐西蘭、波蘭、俄羅斯、斯洛維尼亞、西班牙、瑞典、英國及美國等，平均每5名新入學的博士研究生有一名為「香港博士研究生獎學金計劃」得獎者，意味著你將會加入一支非常強大的研究團隊。

理學院透過轄下的五大學系/ 學部 (化學、生命科學、數學、物理及海洋科學)，提供廣泛的研究式研究生課程。如欲了解詳情，請參閱研究式研究生課程、研究式研究生課程學術要求及研究式研究生課程入讀資訊。