加州理工学院（California Institute of Technology），简称Caltech，创建于1891年，是世界最顶尖的理工类科学研究型学府之一。加州理工学院只有124英亩（50.18公顷）微型校园面积，在校的仅有不到400名教职员和2000多名学生（研究生 本科生），但校友、教职工和研究人员中却有74人75次获得诺贝尔奖（其中现有6位诺贝尔奖获得者仍在执教），是世界上诺贝尔奖获奖密度最高的高等学府。截止2020年10月，加州理工学院的教授和毕业生中（不包括临时研究人员）有40人41次（鲍林曾两次获奖）获得诺贝尔奖，平均每一千个毕业学生中有一个诺贝尔奖得主，比例为世界大学之冠。学校以培养研究型人才为主要目的，一直以来实施严格的精英式教育，师生比例仅有1:3，其培养的学生有500多人在全世界的大学中担任实验室主任。在校区小规模的教职工中，该校有11位霍华德·休斯医学研究所（HHMI）研究员和6位曾经的该研究所校友。
加州理工学院在全球科技界久负盛名，曾于2012至2016年间连续5年位列泰晤士高等教育世界大学排名世界第1，2019-20年度排名世界第2，在物理学、化学、天文学和空间科学等领域均为世界顶级，还协助美国航空航天局（NASA）负责管理著名的喷气推进实验室。加州理工学院位列2022QS世界大学排名世界第6、2021U.S. News世界大学排名世界第7、2020软科世界大学学术排名世界第8，其中地球科学学科位列世界第2、物理学世界第6、化学世界第5、航空航天工程世界第6。
加州理工学院仅有2100多名学生和290名教授、副教授、助理教授，其中有66个国家科学院士、33个国家工程院院士和80个国家艺术科学院院士，相当于现今全体教师的36.7%，这在全美乃至全球是无校出其右的。
加州工学院由董事会作为最高权力机构，加州理工学院校长由董事会选举产生。董事会现有主席1人，副主席3人，董事60人。除校长外，还有6位副校长，分管教学和科研（兼教务长）、喷气推进实验室、学生事务、企业和财政、公共关系、天文学设施等6个方面。教务长和副教务长直接领导校内进行教学和基础研究的6个学部和1个研究所，各学部设主任1名，所设所长1名。这6个学部和一个研究所是：生物学部，化学与化学工程学部，工程与应用科学学部，地质与行星科学学部，人文学科与社会科学学部，物理学、数学与天文学部，贝克曼研究所（研究生物和化学相互关联的一些课题）。董事会下设执行、审计、预算、房地产、投资、喷气推进实验室、提名等7个委员会。学校行政下设20个委员会（成员大多是兼职）。学生事务办公室是校内最大的“机关”，负责本科生和研究生的招生、注册、经济资助、体育、职业辅导等事宜。学校还设有教授会，内分22个委员会。
加州理工学院建校以来，逐渐形成的良好校风和特色文化是其成为世界一流大学的根本保证。这包括学生刻苦学习，互相扶持，充满学术自由的学风；科学研究上讲究多学科交叉，研讨和充分自由交流的研究风气；追求质量，精益求精的管理文化；整个校园充满追求科学真理、献身科学的学术风气等。
学院设置
生物科学学院、工程与应用科学学院、化学与化学工程学院、地质学与行星科学学院、物理学·数学与天文科学学院、人文与社会科学学院。
专业设置
航空学、天体物理学、天文学、材料科学、环境工程学、机械工程学、化学工程学、土木工程学、计算与神经系统学、计算机科学、电机工程学、地震学、地震工程学、生物学、分子生物学、神经科学、地质学、行星科学、化学、物理学、数学、应用物理学、控制与动态系统、管理学、经济学、社会学、人文与社会科学、人类学、历史学、语言与文学、地球物理学等数十种。
加州理工学院比较著名的课程有：航空学、应用数学、应用力学、应用物理、天文学、生物学、化学工程、化学、土木工程、计算机和网络系统、计算机科学、电子工程、工程科学、环境工程科学、环境质量控测、地质学、行星科学、人文学科、材料科学、数学、机械工程物理学、社会科学等。重点学科：加州理工最著名的学科，首推物理，其次是工程、化学、生物、航天航空、天文学和地质学。
加州理工学院每年只招收800名左右本科生，但能拿到学士学位的不过600多人，平均每年都要淘汰200名左右的后位学生，其中不乏世界各国的优秀学子。研究生、博士生也有类似的苛刻淘汰比例。多少年来，这所学校出来的都是尖子中的尖子，名校的声望就这样确立的。在加州理工学院上课是一件艰苦的事，“压力”就是加州理工学院的代名词。这里的学业负担之重，学习节奏之紧，分量之多，很少有其他的大学能赶得上。为此一度令每一年级20%的学生因种种原因毕不了业——或是辍学，或是转走。能够在这里留下来的学生们，都是出了名的“工作狂”。他们平均每个星期学习50小时，每个人在毕业前都必须修满486小时的课程，也就是说，平均每个学期有5门课，1年3个学期共修15门课——大部分人甚至比这更多。另外，所有的学生都必须上5门物理课，2门化学、2门数学、1门生物，1门天文或是地质，还要上两门实验课。
在加州理工学院，一个人想完成所有功课是根本不可能的，因此，“集体做题”不但常见而且非常必要，整夜不睡地做题也是家常便饭。因此有学生说，我最恨的事就是解题才解到一半，就发现太阳已经升起来了。然而，学校对于每一年的新生，还是应该算是“仁慈”的。新生们第一年上的课都不给以字母表示的成绩，只给打“通过”或“不通过”，这无疑是校方尽力想给学生们缓解点压力的结果。于是，新生们在完全跟上加州理工学院“让人喘不过气”的节奏之前，有1年的适应时间。
莱纳斯·鲍林（Linus Pauling），PhD 1925，1954年诺贝尔化学奖得主，1962年诺贝尔和平奖得主。
赵忠尧（Chung-Yao Chao），PhD 1930，物理学家，中国核物理的奠基人。
钱学森（Tsien Hsue-shen），PhD 1939，空气动力学家，曾领导中国的导弹和火箭
钱伟长（Wei-Chang Qian），1942，中国近代力学之父，中国政协副主席，著名教育家。
沈善炯，微生物生化和分子遗传学家，1996年获美国加州理工学院杰出校友奖。
冯元桢（Yuan-Cheng Fung），PhD 1948，生物力学的奠基人。
林家翘（Chia-Chiao Lin），PhD 1944，力学和数学家，当代应用数学学派的领路人。
周培源（Pei-Yuan Chou），PhD 1928，理论物理学家、流体力学家。
戈登·摩尔（Gordon Moore），PhD 1954，英特尔公司的创办者之一，摩尔定律的的创立者。
加州理工学院（California Institute of Technology）是自1891年由地方商人和政治家Amos G. Throop在帕萨迪纳创建的一所职业学校发展而来。在1920年该校获得加州理工学院这个名字以前，该校以Throop大学、Throop工艺学院、和Throop技术学院而知名。驱动加州理工从一所艺术和手艺的学校成为世界级科学中心的力量源自天文学家George Ellery Hale的先见之明。Hale在于1907年来到巴沙迪那后加入了Throop的校董会，作为威尔逊山天文台的首任台长。当时美国的科学研究还处于婴儿期，Hale看到了在巴沙迪那创建一个正式的工程和自然科学教育的学院的机会。Hale成功的吸引到私人的土地和资金赞助，使得他能够给学校建立装备良好的现代实验室设施。然后他说服了实验物理学家密立根加入加州理工学院，为将来把学校建设成为科学技术的中心奠定了基础。
1917年，Hale雇了建筑设计师Bertram Goodhue来制作一个22英亩的校园的总设计图。Goodhue构想了校园的整体布置并设计了物理楼，Dabney厅，和其他一些建筑，他在其中寻求和当地气候、学校的特色、以及Hale的教育哲学的一致性。Goodhue为加州理工作的设计也受到南加州传统的西班牙使团建筑结构的影响。
在Hale、 Noyes、和罗伯特·安德鲁·密立根（Robert A. Millikan）的带领下，（并在南加州经济繁荣的促进下），加州理工学院California Institute of Technology的声誉在1920年代得以迅速提升。1923年，密立根荣获诺贝尔物理学奖。1925年，学校设立地质学系并雇了William Bennett Munro,哈佛大学的历史、政治、和经济学学院的主席，来创立加州理工的人文和社会科学学院。1928年，生物学院在Thomas Hunt Morgan的领导下创立，他是美国最出色的生物学家，并是染色体的发现者之一。1926年，航空术研究生院创立，它最后吸引到了冯·卡门（Theodore von Kármán），他后来为喷气推进实验室的创立作出了贡献，并且奠定了加州理工作为火箭科学的前沿中心之一的地位。1928年，帕洛玛天文台开始建造。
罗伯特·安德鲁·密立根（Robert A. Millikan）在1921年到1945年担任"执行委员会主席"（相当于加州理工校长），其影响力之大以至于学校有时被称为"密立根的学校"。在1950年代，1960年代，和1970年代，加州理工以两名很可能称得上当时最伟大的理论粒子物理学家所在的学校而闻名：盖尔曼和费曼。盖尔曼和费曼都因他们的工作荣获诺贝尔奖，该工作对于粒子物理所谓"标准模型"的建立有主要贡献。费曼也在物理圈子外作为一个出色的教师和一个富于反传统色彩的人物而出名。
2009年6月，加州理工学院主办了第13届环太平洋大学联盟校长级年会。
2016年12月，陈天桥向加州理工学院捐款1.15亿美元，正式成立陈天桥雒芊芊脑科学研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute）。
2020年4月2日，与南京大学等高校正式宣布成立国际大学气候联盟。
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