Mühendislik, köprüler, tüneller, yollar, araçlar ve binalar dahil olmak üzere makineler, yapılar ve diğer öğeleri tasarlamak ve inşa etmek için bilimsel ilkelerin kullanılmasıdır. Mühendislik disiplini, her biri uygulamalı matematik, uygulamalı bilim ve uygulama türlerinin belirli alanlarına özel vurgu yapan, geniş bir yelpazede uzmanlaşmış mühendislik alanları’nı kapsar.
Gıda mühendisliği, bilimsel bilgiler ve mühendislik bilgileri yardımıyla gıdaların güvenilir bir şekilde üretimini, hazırlanmasını, işlenmesini, paketlenmesini, dağıtılmasını ve gıdalardan uygun bir şekilde yararlanılmasını sağlayan mühendislik dalıdır. Temel amacı insanların sağlıklı beslenmesidir.
Kimya mühendisliği, kimya, matematik, fizik, biyoloji, mikrobiyoloji, biyokimya,ve ekonomi bilimlerini, ham maddelerin ya da kimyasalların daha kullanışlı ve değerli biçimlere dönüştürüldüğü proseslere uygulayan mühendislik dalıdır. Kimya mühendislerinin çalışma alanı nanoteknolojinin ve nanomalzemelerin laboratuvarda kullanımından, kimyasalları, ham maddeleri, canlı hücreleri, mikroorganizmaları ve enerjiyi kullanışlı ürünlere dönüştüren büyük ölçekli endüstriyel işlemlere kadar değişebilir.
İnşaat mühendisliği, malzeme ve tekniği en iyi şekilde bir araya getiren, yapıların plan, proje, yapım ve denetlenmesiyle uğraşan temel mühendislik dalıdır. İnşaat mühendisleri her türlü bina, baraj, havaalanı, köprü, yol, su kemerleri, liman, kanalizasyon, su şebekesi, tünel, konvansiyonel ve yüksek hızlı demiryolu projeleri, metro vb. hizmet ve endüstri yapılarının planlanması, projelendirilmesi, yapımı ve denetimi konuları ile ilgili eğitim ve araştırma yapar. Mühendisliğin anası olarak da kabul edilen inşaat mühendisliği askerî mühendislikten sonra gelen en eski temel mühendislik dalıdır ve İngilizce kelime anlamı civil engineering ilk olarak 18.yy. da askerî olmayan mühendislik çalışmalarını askerî mühendislikten ayırabilmek için kullanılmıştır. İnşaat mühendisliği kurucu mühendislik alanlarının başında gelir. İnşaat mühendisliği geniş bir alanı kapsadığından çeşitli dallarda uzmanlaşma gereği duyulmaktadır. Bu alanların başlıcaları, çevre mühendisliği, geoteknik, belediye ya da kentsel mühendislik, kıyı mühendisliği, ölçme bilgisi, yapı mühendisliği, temel mühendisliği, su mühendisliği, malzeme bilimi, ulaştırma mühendisliği vb. konulardır.
Ziraat mühendisliği bitkisel üretim ve zootekni yanında süt teknolojisi, tarımsal biyoteknoloji, tarım makinaları, tarımsal enerji sistemleri, tarımsal yapılar (kültür-teknik), arazi ve su kaynakları, toprak bilimi ve bitki besleme, tarım ekonomisi, tarım ürünleri teknolojisi, bitki koruma, peyzaj mimarlığı, biyoyakıt ve biyogaz enerji üretimi alanlarında uğraş veren mühendislik dalıdır.
Meteoroloji mühendisliğinin temel konusu atmosfer olayları ve atmosferdeki olayların yeryüzündeki etkileri üzerine araştırma ve eğitim yapmaktır. Meteoroloji mühendisleri çalıştığı kurumlarda geniş coğrafi alanlarda sıcaklık, yağış, basınç, nem, don vb. yönlerden meydana gelen değişmeleri inceler, bölgelerin sıcaklık, yağış, basınç, nem, uçuş, haritalarını hazırlarlar. Hava değişikliklerini önceden kestirmeye çalışır; atmosferdeki elektrik ve nem mekanizması üzerinde incelemeler yapar. Meteoroloji mühendislerinin uçuş hareket uzmanlığı, rüzgâr ve güneş enerjisi gibi konularda özel sektörde çalışma imkânları giderek artmakta ve şu an hem özel sektör, hem de kamu kurum ve kuruluşlarında önemli miktarda meteoroloji mühendisi açığı bulunmaktadır.
Su bilimi ya da hidroloji, suların yerküre üzerindeki dağılımını ve mekanik, fiziksel, kimyasal ve biyolojik özelliklerini inceleyen disiplinler arası bir bilimdir.
Metalurji ve malzeme mühendisliği günümüzde kimya, makine, inşaat, uzay-uçak, elektrik-elektronik, çevre ve tıp alanlarına yayılmış çok disiplinli bir bilim ve teknoloji dalı olarak gelişmesini sürdürmekte ve verimlilik, enerji ve hammadde üçlüsü ile uyum içinde olan üretim süreçlerinin sektöre kazandırılmasında önemli rol oynamaktadır. Son yıllarda metalurji ve malzeme mühendisliğindeki gelişmeler, genel olarak metalurjik proseslerin optimizasyonu, sayısal simülasyon ve modelleme üzerine yoğunlaşırken, çevresel metalurji uygulamalarında da, çevre kirliliğine yol açmayacak nitelikte atılabilir atık üretmek,, demetalize edilmiş çözeltiyi kullanılabilir su halinde sisteme geri döndürme şeklinde atık su demetalizasyonu, ikincil kaynakların yeniden değerlendirilmesine yönelik reaktör ve proseslerin tasarımı gibi konular öne çıkmaktadır.
Hidrojeoloji, yeraltı (groundwater) ve yüzeysuyu (surfacewater) kaynaklarının oluşumu, dolaşımı, kayaçlar arasındaki etkileşimi gibi dinamikleri inceleyen, aynı zamanda tükenebilir bir kaynak olan suyun yeterli miktar ve kalitede geleceğe taşınmasını yani sürdürülebilir olmasını amaçlayan bilim dalıdır. Aynı şekilde su kaynaklarının korunmasını sağlamak amacıyla yer yüzeyi ve altının kavramsal modelinin oluşturulması ve daha sonra bu modelin matematiksel modellere dökülerek suyun matematik, fizik ve kimya bilim dalları kapsamında yapısını anlamayı amaçlar. Bunların dışında suyun kimyasını anlamaya yönelik gerekli arazi ve laboratuvar ölçümlerinin yapıldığı, bu verilerin istatistiksel çıktılarının alınmasıyla ilgilenir. Sonuç olarak Hidrojeoloji: Canlıların yaşamsal kaynağı olan suyun, sürdürülebilir su kaynakları yönetimi çerçevesinde; gelecekte yeterli miktar ve kalitede kullanılmasını sağlamak, havza bazında suyun dinamiklerini incelemek gibi çalışmaları kapsayan bir bilim dalıdır. Jeoloji Bilimi ile iç içedir ve ayrı olarak düşünülemez. Hidrojeoloji bilim dalı çok iyi bir jeoloji bilgisi gerektirir. Bu nedenle Hidrojeoloji Mühendisleri hem Jeoloji hem Hidrojeoloji ana bilim dallarına hakimdir. Kendi içinde birçok dala ayrılan kapsamlı bir bilimdir.
Makine mühendisliği, mekanik sistemlerin tasarım, analiz, imalat ve bakımı için mühendislik fiziği ve mühendislik matematiği ilkelerini malzeme bilimi ile birleştiren bir mühendislik dalıdır.
Hidroelektrik santrali, barajda biriken su yer çekimi potansiyel enerjisi içermektedir. Su, belli bir yükseklikten düşerken, enerjinin dönüşümü prensibine göre Yerçekimi Potansiyel Enerjisi önce kinetik enerjiye daha sonra da türbin çarkına bağlı jeneratör motorunun dönmesi vasıtasıyla potansiyel elektrik enerjisine dönüşür. Buna da yenilenebilir enerji sınıfına giren hidroelektrik enerji santrali denir. Fizikten bilindiği gibi 1 kg'lık bir kütle, 1 m yükseklikten düştüğünde:
Ekonomik olarak önemli miktarda suyu depolayabilen ve yeterince hızlı taşıyabilen (iletken) geçirimli jeolojik birimlerdir. Akiferler, yer altı sularını tutması ve çekilebilmesi için, yüksek porozite (gözeneklilik) ve permeabiliteye (geçirgenlik) sahip olmalıdır. Pekişmemiş kumlar ve çakıllar, kum taşları, konglomeralar, kireç taşları, dolomitler, bazalt akıntıları, çatlaklı plütonik ve metamorfik kayaçlar akifer olarak nitelendirilen kayaçlardır.
Petrol ve doğal gaz mühendisliği, ham petrol veya doğal gaz gibi hidrokarbonların üretimi ile ilgili faaliyetlerle ilgilenen mühendislik dalıdır. Petrol arama ve üretimi ile doğal gaz endüstrisinin kaynak sektör içerisinde yer aldığı kabul edilir. Yer altı kaynaklarının keşfi ile petrol ve doğal gaz endüstrisi olmak üzere, mühendisliğin iki ana disiplini bulunmaktadır. Her iki disiplinde yer altındaki hidrokarbon rezervlerinin, ekonomiye olan katkısını arttırmaya odaklanmaktadır. Petrol mühendisliği çok yüksek gözenekli kayalar içerisindeki yağ, su ve gazın fiziksel davranışları konusuna ayrıntılı bir anlayış getirerek, bu kaynağın geri kazanılabilir hacminin tahmin edilmesi üzerine odaklanmaktadır.
Artezyen terimi, su seviyesi başlangıçta karşılaşılanın üstünde olan kuyulardaki yer altı suyunun yükseldiği durumlar için kullanılır. Artezyen sözcüğü, Fransa'da; 1126 yılında Avrupa'da ilk artezyen kuyusunun açıldığı ve bugün de hala akmakta olan Calais yakınındaki Artois bölgesi ve kasabasından gelir.
Sulama, mahsullerin, peyzaj bitkilerinin ve çimenlerin büyümesine yardımcı olmak için toprağa kontrollü olarak su verilmesidir. Sulama, 5.000 yılı aşkın bir süredir tarımın ana özelliklerinden biri olmuştur ve dünya çapında birçok kültür tarafından geliştirilmiştir. Sulama, kuru alanlarda ve ortalamanın altında yağış alınan zamanlarda mahsullerin yetiştirilmesine, peyzajın korunmasına ve bozulmuş toprakların yeniden yeşillendirilmesine yardımcı olur. Bu kullanımlara ek olarak sulama, mahsulleri dondan korumak, tahıl tarlalarında yabani ot büyümesini engellemek ve toprak konsolidasyonunu önlemek için de kullanılır. Ayrıca hayvanları serinletmek, tozu azaltmak, kanalizasyon suyunu bertaraf etmek ve madencilik faaliyetlerini desteklemek için de kullanılır. Yüzey ve yüzey altı sularının belirli bir yerden uzaklaştırılmasını sağlayan drenaj ise genellikle sulama ile birlikte incelenir.
Peyzaj mühendisliği, ekolojik ölçütler doğrultusunda araziyi ve suyu şekillendirmek için matematik ve bilimin uygulamasıdır. Ayrıca yeşil mühendislik diye tariflenebilir ama peyzaj mühendisliği için bilinen en iyi tasarım profesyonelleri peyzaj mimarıdır. Peyzaj mühendisliği, antropojenik peyzajın yaratılması ve tasarlanması için mühendislik ve diğer bilimlerin disiplinler arası uygulamasıdır. Bu farklılık geleneksel olarak alanın, arazinin yeniden ıslahı, iyileştirilmesi, yeniden kullanımını ve geri kazanımını kapsamaktadır. Bunu yaparken Peyzaj mühendisliği;
Su arıtma istenmeyen kimyasalları, biyolojik kirleticileri, askıda katı maddeleri(AKM) ve gazları sudan uzaklaştırma işlemidir. Amaç, belirli amaçlara uygun su üretmektir.
Porozite veya Gözeneklilik, yeryuvarını oluşturan malzemelerin önemli fiziksel özellikleri arasındadır ve yer altı suyunun hareketi, elde edilmesi ve miktarında büyük oranda rol oynar. Suyun yeraltına süzülmesinin nedeni toprağın, çökellerin ya da kayaçların boşluklara ya da gözeneklere sahip olmasındandır. Gözeneklilik (porozite) kayacın boşluklarının toplam hacmine oranıdır. Çoğunlukla toprak, çökel ya da çökel kayaçlardaki partiküller arası boşlukları içerirken diğer gözeneklilik türleri çatlaklar, kırıklar, faylar ve volkanik kayaçlardaki boşluklardan oluşur.
Akışkanlar mekaniğinde ve yer bilimlerinde geçirgenlik, gözenekli bir malzemenin akışkanların içinden geçmesine izin verme yeteneğinin bir ölçüsüdür. Ölçü birimine Henry Darcy'den (1803-1858) adı verilen darcy ya da milidarcy (md) denir.
Membran biyoreaktör (MBR) sistemi, biyolojik arıtım metotlarından biri olan aktif çamur prosesini membran ayırma prosesiyle birleştiren arıtım teknolojisidir.
