複雑な対象、氾濫する情報と不確実性のもと、データによる合理的な推論、有効な予測、新知見の発見のための統計モデルや統計的方法を研究するのが統計科学です。
本専攻では、基盤機関である統計数理研究所の恵まれた研究環境を活用して、現実社会からの情報ないし知識の抽出を、データに基づいて実現するために、データ収集の設計、モデリング、推論、予測およびこれらの基礎、数理、応用に係わる教育研究を行い、複雑に相互に絡み合うさまざまな重要課題の解決に貢献する創造性豊かな研究能力を備えた人材の育成を目的としています。

地球は太陽系唯一の水惑星であり、人類始め多種多様な生命体が生息しています。この惑星において人類が持続ある発展を願うとき、地球の成り立ちや環境をより良く理解する必要があります。近年、宙空圏、気水圏、地圏及び生物圏の変動現象が、両極域において特徴的な現れ方をすることがわかって来ました。それら変動の個々の素因と複雑な相互作用を地球システム全体のなかで究明することが極域科学の目的です。極域科学はフィールドサイエンスの要素がとても強いので、研究遂行のための具体的方法についての教育・研究を重視しています。そして、幅広い地球科学研究に柔軟に対応できる創造性豊かな研究者を養成します。

情報学（Informatics）は、情報に関する諸問題を広範かつ総合的に取り扱う新しい学問分野です。伝統的な情報科学・情報工学を中核としつつ、人間や社会を対象とする人文情報学･社会情報学をカバーする複合科学であり、情報の表現、収集、流通、管理、処理、利用、及びこれらを支える情報技術（IT）を包含しています。 本専攻では、国立情報学研究所の最先端の研究環境や学術情報基盤を活用し、多くの外国人研究者や留学生が集う国際色豊かな雰囲気の中で、基礎から実践まで幅広い能力と高度な専門性を身につけた研究者や高度専門家を養成します。