环境科学专业由大气科学、地球科学、环境化学、生态学等多个子领域组成。大气科学主要研究地球的大气层及与其他系统之间的相互关系，包含了对气象学、温室气体现象、空气污染物的扩散模式、光污染的研究。地球科学包括环境地质学、土壤环境科学、水文学、海洋性等。环境化学是环境科学的化学研究分支，研究领域包括土壤污染和水污染。生态学是指运用相关领域的环境科学知识对生态系统进行分析和研究。

环境科学家监测环境质量、解释人类活动对陆地生态系统和水生生态系统的影响，并制定战略来恢复生态系统。此外，环境科学家们还帮助规划、发展、建设建筑物、运输通道、以及保护水资源的设施，考虑高效、有益的土地利用规划。由于环境科学跨学科的性质，专业的团队间通常共同合作进行环境研究或发布环境影响评估。还有一些专业的组织协调发动开展环境科学研究并帮助进行不同学科间的联系与交流。

环境科学与工程专业的学生研究环境系统的基本过程，探索科学知识、监管框架和世界上一些最紧迫的环境问题的工程解决方案之间的联系。环境系统是由一系列复杂的化学、物理和生物过程组成的，而人类社会的各种活动使其变得更加复杂。在整个课程中，学生通过一系列从理论和建模到实验和观察的方法，学会以综合的方式理解复杂的环境问题。作为哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的一部分，ESE鼓励学生与教师一起参与体验式学习和最先进的研究。ESE是一个独特的定位，作为科学和工程的交汇点，并例证了对技术文科学位的追求。对ESE感兴趣的学生也可以通过ESE Track攻读环境科学与工程专业的工程科学SB课程。