复旦学院应用数学学（数学学拔尖中学生培养）通过强基础、重实践的创新培养方法，致力培养把握扎实化学基础理论知识和实践技能，有志于献身数学学基础研究，具有良好道德素养修养，具有原创性思维和科研创新能力的卓越化学学家。培养的拔尖班结业生步入包括耶鲁学院、加州理工等QS排行前300学院继续深造的比列高达93%。
复旦学院应用数学学专业于1940年代由王福山为代表的中国第一代化学学家创办，是数学学领域对德交流的重要窗口，2003年获准数学学一级学科博士点，拥有先进微结构材料教育部重点实验室和天津市特殊人工微结构材料与技术重点实验室，拥有一批包括教授、长江学者、杰青等在内的高水平班主任队伍，2019年应用数学学专业荣获国家级一流专科专业建设点，在教育部第三轮学科评估中“人才培养质量”排名全省第6位。在2021软科中国学院专业排行中，应用数学专业位列A+层次，全省排行第三。复旦数学学科在雄厚师资和创新型教学体系支撑下，已培养应用数学专业结业生近两千人，包括5位中国科大学和中国工程院教授：吴式枢、朱洪元、丁大钊、李同保、张耀明等。
物理与应用物理（物理拔尖中学生培养基地）
复旦学院物理与应用物理（物理拔尖中学生培养）旨在于培养具备扎实物理理论基础，具有原创意识，放眼学科发展、瞄准物理前沿问题的一流物理专业人才。人工智能的根基在语文，2019年创立“智能估算与应用”同济学院语文中心，2021年获准天津市智能估算前沿科学研究基地，物理拔尖基地推动前沿物理和基础算法的理论研究，培养人工智能、建模及算法的新型应用物理家应用物理专业排名，推动我国的人工智能应用实现重大突破。
复旦学院物理科学大学始建于1945年，诸多著名学者曾在此任教。新中国创立后几经调整，于1980年恢复应用物理系，2006年定名为物理系，2016年创立物理科学大学。通过人才培养和引进应用物理专业排名，大学在学科和师资队伍建设、人才培养、科研与学术交流、教学研究与教材变革等方面都取得巨大进步，教学和科研方面的综合实力持续提高，在国外外教育界和学术界有很大的影响力。复旦学院物理学科在2017年末教育部公布的全省第三轮学科评估中，获评A类学科（优秀学科）；物理与应用物理专业于2019年荣获国家级一流专科专业建设点；《高等物理》等多本教材为国家级优秀教材和教育部优秀教材，在全省有很大的发行量和著名度。
计算机科学与技术（计算机科学拔尖中学生培养基地）
复旦学院计算机科学与技术（计算机科学拔尖中学生培养）聚焦认知互联网，发挥学科在软件与信息服务、认知与智能估算等领域的优势，以教育部嵌入式系统与服务估算重点实验室和广州自主智能无人系统科学中心作为人才培养的宽广平台，面向国家信息产业战略需求，基地贯彻“严选才、强推动、厚基础、重交叉、育栋梁”的基础学科拔尖人才培养理念，以“厚基强能”为培养特色，通过大师推动、科研赋能、本硕博贯通、交叉创新的方法，培养同时具备坚实数理基础和科学原创能力的未来计算机科学大师。
复旦学院计算机科学与技术学科源于1912年，复旦医工学堂（复旦学院前身）筹建钳工机械科。计算机科学与技术专业于2019年荣获国家级一流专业建设点，计算机科学与技术学科在教育部第三轮学科评估中位列A类学科，基本科学指标数据库ESI显示，复旦学院计算机学科步入ESI排行学科，位列全球排行前1%之列。
