美国主要大学的电气工程专业（EE）涵盖了丰富多样的教学及科研领域，被归纳为以下十一个核心方向：通讯与网络、计算机科学与工程、信号处理、系统控制、电子学与集成电路、光子学与光学、电力、电磁学、微结构、材料与装置以及生物工程。
一、通讯与网络
通讯与网络是当前极为热门的学科方向之一，涵盖无线网络与光网络、移动网络、量子与光通讯等。这一领域的研究包括网络安全、网络协议与体系结构、网络电话学等，同时还涉及到信息的特征提取、传送、存储及各种介质下的络化问题，如大气、空间、光钎、电缆等介质。这个方向与信号处理、计算机、控制与光学等有着紧密的交叉。
二、计算机科学与工程
计算机科学与工程涉及计算机图形学、计算机视觉技术等多个领域。它还涵盖了应用人工智能、医疗决策系统、计算机辅助自动化等应用方面的内容，以及计算机体系结构、网络与移动系统、并行与分布式操作系统等理论方面的内容。该领域还研究超级计算技术、复杂性理论等前沿问题。
三、信号处理
信号处理技术是现代电气电子工程的基础。它涉及声音与语言信号处理、图象与视频信号处理等多个方面。该领域还包括大规模集成电路（VLSI）体系结构、实时软件等方面的研究。信号处理技术在许多领域都有广泛应用，是推动现代电子工程发展的重要力量。
四、系统控制
系统控制是一个涵盖广泛的主题，包括鲁棒与最优控制等多个方面。它涉及到制造系统、最小最大控制与动态游戏等前沿问题。该领域还研究用于控制与信号处理的自适应系统，以及随机系统和线性与非线性评估的设计等内容。这些研究对于提高系统的稳定性和性能具有重要意义。
除了以上四个方向外，电气工程专业还包括电子学与集成电路、光子学与光学等方向的研究内容。这些方向的研究涵盖了从基础理论到实际应用的全过程，展现了电气工程的广泛性和性。这些领域的研究和发展对于推动电气工程技术的进步和革新具有重要意义。
