応用化学専攻は、東京大学大学院工学系研究科の修士課程に置かれています。東京大学大学院学則第2条第5項は標準修業年限を2年、第5条は30単位以上の修得、必要な研究指導、修士論文審査と最終試験への合格を修了要件としています。工学系研究科規則は、指導教員の指示による授業科目の履修と研究、修士論文、最終試験を定め、修了者へ修士（工学）を授与します。

2026年度の教育課程には、量子化学、触媒化学、電気化学デバイス、機能性無機材料、有機構造・反応・合成、単一分子生物物理、高分子化学、分子生物学などの講義と、応用化学特別実験・演習が置かれています。2027年度の開講科目表は2026年8月26日時点で未公表なので、この科目構成は前年の公式資料として示します。

2027年度入試案内の志望研究室記入票には十四研究室があります。工学系研究科の野地、山口、柳田、西林、植村、金、藤田の7研究室、生産技術研究所の立間、石井、砂田、塚本の4研究室、新領域創成科学研究科を兼担する竹谷、内田、鈴木の3研究室です。研究室によって本郷地区、生産技術研究所がある駒場地区、柏地区など研究の主な場所が異なります。

志望研究室記入票では、同じ順位を複数箇所へ書くなどの誤記や、一部の研究室だけに順位を書くことにより、どの研究室にも配属できない場合は合格とならないことがあると明記されています。十四研究室を対象に、重複のない順位を記入し、控えを残します。