環境エネルギーシステム専攻は，環境問題と新エネルギーという二つのキーワードをもとに従来の工学部の学科・専攻組織を横断した，大学院単体の専攻（独立専攻）です．地球規模で問題になっている温暖化，そして太陽光発電技術やバイオマスの活用など，脱石油の切り札となる新エネルギー開発・エネルギー高度利用技術開発，この二つのトピックは現代のキーワードであり，相互に深く関係しているテーマです．本専攻では21世紀における人類最大の課題であ地球環境保全とそれに関わるエネルギーシステムについて，これまでの学問領域を超えた次元での研究・教育を進めています．
本専攻は，エネルギーシステムおよびエクセルギー変換システムの２つの基幹講座とバイオマス変換システム（応用生物科学部）およびハイドレート高圧物性工学（工学部）の２つの協力講座，さらに新機能エネルギー材料学の連携講座（産業技術総合研究所）で構成されています．そして講座間での相互連携によってクリーンで再生可能な新エネルギーの開発と従来型エネルギーの新利用による自立（地域）分散型エネルギーシステムの構築に関する学際的な研究を進めるとともに，高度な専門知識と幅広い知見を併せ持つ職業人の育成と社会人の再教育を行っています．