匡亚明学院实施的是基础学科教育，以重点学科为依托，按学科群打基础，并以一级学科方向进行分流，旨在培养具有良好科学精神、人文素养、宽厚学科基础和突出创新能力的拔尖人才。学院涵盖了数学、物理、化学、生物、计算机、天文等大理科领域的专业，并鼓励学生选修多种学科的课程，以从事交叉学科和边缘学科的研究。

具体到专业方向，匡亚明学院设有以下学科方向：

数学与信息科学

物理与天文学

化学与生命科学

交叉学科

其中，数学专业强调数理基础，物理专业注重实验和研究，化学专业则侧重于化学领域的基础知识和研究技能。

匡亚明学院注重通识教育和科研训练，学生有机会在本科阶段就逐步介入科学研究，并通过与国外知名高校的合作，为学生提供访学交流的机会，拓宽学生的国际视野。