| 东北大学理学院下设数学系、物理系、化学系、系统科学研究所、分析科学研究所、分子科学与工程研究所、应用力学研究所、材料物理与化学研究所、生物技术研究所等９个单位。学院有 7 个本科专业、 23 个硕士点、 2 个博士点和 1 个博士后流动站，其中材料物理与化学为国家重点学科，分析化学、物理化学、应用数学、凝聚态物理为辽宁省重点学科，微流控芯片与流动分析实验室、液晶功能高分子科学与工程实验室为辽宁省重点实验室。学院现有教师 183 人，其中，博士导师 17 人，教授 38 人，副教授 58 人，讲师 37 人。在校本科生 1145 人，硕士研究生 484 人，博士生 114 人。
诺贝尔物理学奖获得者、国际著名物理学家杨振宁教授，菲尔兹奖获得者、国际著名数学家丘成桐教授，国际著名化学家、俄罗斯科学院院士汉森教授以及国内一批两院院士、著名科学家为理学院兼职（名誉）教授，到理学院进行学术交流和讲学，同时学院也定期派出自己的学者和留学生到国外访问、交流和学习。目前，东北大学理学院在数学、物理、化学等领域的某些研究成果已达到国际领先水平。
理学院设有信息与计算科学、数学与应用数学、应用物理学（光电子科学与传感技术）、材料物理、应用化学、生物工程和工程力学 7 个本科专业。新生入学后，经过 4 年的学习可以授予理学或工学学士学位。数学、物理、化学、力学具有一级学科硕士学位授予权，材料物理与化学、生物化工、生态学具有二级学科硕士授予权。材料物理与化学学科、分析化学学科具有博士学位授予权。
理学院按照强化基础、重视应用，拓宽视野、培养能力的办学思想，实行学年学分制，各专业按照专业方向制定相应的必修课和选修课，学生可以根据自己的志向，在指定的课程范围内选修课程，修满学分即可毕业。此外，部分专业实行开放式办学，采用 3+2 的培养方式，与国外学校联合办学。现在已培养出多名不同层次的高级人才，分布在政府机关、国内外科研院所、高等学校以及各企事业单位，从事管理、科研和教学工作，成为行业的骨干和中坚力量，有的已成为单位的高层次决策人才和学术带头人，取得了令人瞩目的成就。
应用物理学（光电子科学与传感技术）专业
培养目标： 培养具有坚实的数理基础，掌握现代物理学的基本理论、方法和实验技能，具备物理工程、电子和计算机应用技能，具备能够熟练运用物理学基本理论与实验手段、信息处理方法进行理论分析、科学实验的能力，具有较强的知识更新能力和较广泛的科研适应能力，能在物理学和光电信息技术领域中从事科研、教学、技术开发和管理工作的高级专门人才；可以凭着坚实的物理、光电信息技术基础报考信息技术、物理学、电子学、材料学类专业的研究生。
本专业具有物理学一级学科硕士学位授予权。
主要课程： 力学、热学、电磁学、光学、原子物理、理科物理实验、热力学与统计物理、理论力学、量子力学、电动力学、固体物理、近代物理实验、数字电子技术基础、电路原理、模拟电子技术基础、微机原理、激光与光电子技术、磁学与应用技术、应用物理实验、光电子技术应用、激光物理、超导物理、传感技术与应用、数字信号处理技术、信息光学基础、光通信原理与技术、单片机原理与接口技术、半导体物理、 X 射线晶体学、计算物理学、光电检测技术等。
毕业生适应范围： 本专业学生可在物理学、光电子科学与传感技术等科研院所、工矿企业、高等院校、政府机关等部门从事科研、教学、新技术与新产品开发、企业与行政管理等工作。也可继续攻读物理学、自动控制、计算机科学及材料科学等学科专业的硕士研究生。
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材料物理专业
培养目标： 材料物理专业是介于物理学和材料学之间的交叉学科，本专业培养掌握并运用现代物理学进行现代材料科学理论研究、新材料开发和设计、传统材料性能改进、材料合理使用和材料分析检测的高级科学技术人才。
本专业具有材料物理与化学学科硕士和博士学位授予权，为国家重点学科和辽宁省重点学科。
毕业生将获得以下知识和技能： (1) 掌握材料物理的基础理论； (2) 掌握材料设计、研制、加工、材料结构分析与性能检测的专业知识和技能； (3) 具有本专业必需的电工及电子技术、计算机应用的基本知识和技能； (4) 具有研究开发新材料、新工艺的初步能力。
主要课程： 工程材料学、功能材料物理、材料中的相与相变、材料的晶体缺陷与力学性质、计算机在材料科学中的应用、晶体 X 射线学、电子显微分析技术、固体物理、理论物理、数学物理方法、理科大学物理、普通化学、电工电子技术、微机原理、 C 语言与程序设计等。自大三年级开始，根据本人志愿及社会需求情况可分别选修纳米材料、磁性材料、功能陶瓷材料、微电子材料、光电子材料、超导材料、复合材料及材料分析与测试方面的相关课程。
毕业生适应范围： ①继续深造，报考本校及其它院校、科学院或国家部委科研院所的硕士研究生（近四分之一的学生可免试推荐）；②到科研院所和公司企业从事工程材料、功能材料及各种新型材料的研制和开发工作；③到技术监督与质量检验部门、科研院所、公司企业从事材料组织结构、理化性能及质量分析检验与管理工作。
工程力学专业
培养目标： 培养具有扎实的数学力学基础、较强的理论分析能力、熟练地使用计算机进行工程问题分析计算、应用力学实验解决工程技术问题能力的高级工程技术人员。
本专业具有力学一级硕士学位授予权：一般力学与应用、固体力学、流体力学。
主要课程： 大学英语、高等数学、大学物理、线性代数、概率论与数理统计、数学物理方法、数值分析、 C 语言及程序设计、电工学、机械设计基础、画法几何及机械制图、工程概论、理论力学、材料力学、振动力学、弹性力学、流体力学、计算力学、实验力学、 ANSYS 软件、 ABAQUS 软件、非线性振动、转子动力学、波动理论、现代控制理论、塑性材料、岩土力学、钢结构、板壳理论、优化设计、断裂力学、连续介质力学、复合材料力学。
毕业生适用范围： 毕业生适于在机械、土建、能源、交通、航空航天、造船、水利等工程领域从事科研、技术开发、工程设计和管理工作，也可担任工科院校的力学教师。
应用化学专业
应用化学专业是东北大学特色专业，依托于东北大学化学学科，该学科具有硕士和博士学位授予权，设有化学一级学科博士后流动站，拥有物理化学和分析化学两个辽宁省重点学科，以及微流控芯片与流动分析、液晶功能高分子科学与工程两个辽宁省重点实验室。
培养目标： 按照“厚基础、重实践”的要求，培养掌握现代化学科学技术，具有扎实的化学基础和实践能力的高素质综合型人才。既能从事化学及相关领域的科学研究、技术开发及管理等工作，也具有进一步深造的基础和发展的潜能。
主要课程： 无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、结构化学、仪器分析、化工基础、高分子化学、有机波谱分析、化学综合实验、分离分析技术、现代分析化学、生物化学与分析、高分子工艺、催化化学、材料化学、应用电化学、绿色化学。
毕业生适应范围： 毕业生适应面宽，适应能力强，可在化学、化工、石油、电力、冶金、环保、制药、电子等领域从事新产品的设计开发、生产过程的控制管理，以及贸易、销售、咨询等方面工作。
生物工程专业
培养目标： 本专业培养掌握现代生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论、基本技能，具有良好的科学素养和一定的创新能力，能在生物技术和工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的应用型高级专门人才。
本专业具有硕士学位授予权。
主要课程： 有机化学、普通生物学、生物化学、微生物学、遗传学、化工原理、细胞生物学、生物物质分离工程、分子生物学、细胞工程、基因工程、发酵工程、生物制药、生物信息学等。
毕业生适应范围： 毕业生适宜到生物工程、制药、环保、食品和农业等领域的高新技术企业和相关事业性单位从事生物高新技术开发、应用研究、生产技术管理和检测、检疫等工作，也可以到有关高等院校或科研单位从事教学、研究和开发等工作。优秀毕业生可免试推荐硕士研究生。
信息与计算科学专业
培养目标： 本专业由数学、信息科学与计算科学等交叉渗透而形成，培养具有坚实的数学基础和良好的数学思维能力，系统地掌握信息与计算科学的基本理论、基本知识、基本方法和技能，受到科学研究的训练，在信息科学与计算科学领域从事科学研究、解决实际问题及设计开发有关软件，能熟练地运用计算机技能在教育、科学研究和经济管理部门进行教学、科学研究和应用开发以及管理工作的高级专门人才。
本专业具有硕士学位授予权，五个方向可授予硕士学位。
主要课程： 数学基础课（分析类、代数、几何、方程等）、 C ＋＋语言程序设计、 Java 语言程序设计、数据库（ SQL ）、数据结构、数字信号处理、离散数学、数值分析、数学建模、概率论与数理统计、控制理论基础、运筹与优化、信息与编码、软件工程、微分几何、泛函分析、偏微分方程、拓扑学、微分方程数值解等。
毕业生适应范围： 毕业生适宜到科研院所、高等院校、经济部门从事科学研究、教学和管理等工作；在高新技术企业、金融及保险业从事科学研究、技术开发等工作； 也可攻读数学、应用数学、计算数学、运筹学与控制理论、计算机科学与技术、自动控制等相关专业的硕士学位、优秀学生毕业后可推荐到本专业攻读硕士学位。
数学与应用数学专业
培养目标： 基础数学不仅是其它应用性数学分支的基础，而且也为自然科学、技术科学及社会科学提供必不可少的语言、工具和方法；应用数学则以数学方法和计算机技术等为主要工具，通过研究和建立数学模型，解决现代科学技术及管理、经济、金融、社会和人文科学中提出的大量实际问题和理论问题。本专业培养具有较坚实的数学理论基础并受到良好数学应用训练、能初步应用数学知识和计算机解决实际问题的应用型人才。
本专业具有硕士学位授予权，五个方向可授予硕士学位。
主要课程： 数学基础课（分析类、代数、几何、方程等）、 C++ 语言程序设计、 Java 语言程序设计、数据库（ SQL ）、数据结构、离散数学、数值分析、数学建模、概率论与数理统计、微分几何、泛函分析、拓扑学、偏微分方程、微分方程数值解、多元统计分析、运筹与优化、西方经济学、计量经济学、货币银行学、会计学等。
毕业生适应范围： 毕业生具有扎实的数学理论基础和借助数学及计算机技术解决实际课题的能力，从而有较广泛的适应性和较强的发展潜力。该专业为高等院校和科研机构输送数学、应用数学及相关学科的研究生。毕业生可在工农业、交通运输、天文气象、航空航天、地质矿产、财政金融、保险核算、军事等部门从事与应用数学相关的工作，在高等院校担任基础数学、应用数学的教学或科研，也可承担数学模型和应用软件的研究与开发工作。优秀学生毕业后可推荐到本专业攻读硕士学位。
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