研究理论层面的就包括(1)计算理论(Theoryofcomputation)：是关于计算和计算机械的数学理论;(2)计算几何学(Computationalgeometry);(3)并行计算(Parallelcomputation);(4)形式化方法(formalmethod);(5)程序设计语言理论(Theoryofprogramminglanguage)：是研究书写计算机程序语言的学科;(6)人工智能(ArtificialIntelligence)。
(1)软件工程
在全美TOP100所CS高校中，设置有软件工程专业细分方向的大概有70所左右，而在这70所学校里面软件工程研究比较强的、教授比较牛的、学校对于软工投入比较大的有以下这些学校：CMU,UIUC,Maryland,OSU,TAMU,VirginiaPolytech,ColoradoStateU,UofNebraskaLincoln。UIUC对于申请人背景要求高，一般要求GPA：3.0，G：320，T：100+，被录取者要么硬性分数比较高，要么研究背景比较强，学校每年录取人数比较多，比较多有奖录取。而OSU每年发的AD都比较多，对于中国学生都比较友好，但当然学校还是比较喜欢一些硬性条件比较好的学生，例如过往被录取的学生中多半G：1300，T：95，GPA：3.5，但因为学校招人都比较多，所以被成功录取的机率还是比较大。而一般学校对于申请软件工程方向的申请人的背景要求是一定的编程技巧，熟悉掌握编程语言和软件设计思想，有一定的软件设计项目经历。
(2)人工智能
人工智能可以说是现在计算机里边最炙手可热的学科了，而每年在人工智能方向竞争较为激烈的学校有Princeton,UW-Madison,U.ofMichigan,UIUC,UCB,CMU,UofTexas-Austin,Cornell,Maryland等。Cornell的CS系成立较早，AI为博士课程研究方向之一，被录取的博士学生保持较好的成绩就一直有奖学金;Maryland提供硕士博士课程，AI为研究方向之一，有荣获奖项的教员，几乎被录取就能获得奖学金;申请UofTexas-Austin的CS人工智能方向需要计算机背景或学习过相关课程，计算机工作经验不可代替专业背景，而它同样提供硕士、博士课程，系的奖学金只给秋季入学的博士申请人，而且有专门的AI实验室。另外除了上述竞争比较激烈的学校之外，其实有些学校的CS实力还是比较强而且申请难度也会略为减低的。例如RPI，UMA，IUB，IIT，RutgersStateUniversity，因此背景不是很强的学生可以尝试着申请这些学校，这些学校对于GT的平均要求都不是很高，G一般在1250左右，T：90分以上就OK了，而且这些学校招的国际学生都比较多。
(3)人机交互
人机交互属于一个交叉学科，涉及到应用心理学、工业工程学、人体工程学、人性因素和人机系统等，属于一门新兴的学科。此方向近年开始受到申请者的关注，由于学校不断对此方向加大投资而且此方向的申请难度相比起其它方向来说略为简单，而且学校对于申请者的背景要求并不是那么严格。需要申请者掌握一定的编程语言，有网站制作的背景就可以了。这个方向的比较热门申请的学校分别有UCSD,UCI,IndianaU,Minnesota,MSU,ISU等。ISU的每年申请和被录取的人都比较多，而被录取的人的背景不一，有些是比较牛，但是也有曾经1100的GRE，95的T，没什么项目经历也成功申请到了。Minnesota对中国学生还是比较友好的。IndianaU对于背景要求不高，有个学生G:309，T:89，GPA：3.3去了。至于UCIrvine，加州就两所学校招中国学生比较多，一个是UCIrivin,一个是UCRiverside,其余的UC学校一般都很少招中国学生，UCI地理位置还算比较理想，而且对于申请人背景要求也不是很高。
