环境系统工程是一门研究环境问题的科学，它运用系统工程的基本原理和方法，结合环境科学理论，采用系统分析等技术，对环境问题进行系统化的规划、设计和管理。主要内容包括：

环境系统模式化：

研究描述环境系统主要功能的逻辑模式和数学模式，包括定性和定量的模型。

环境系统最优化：

利用数学模型进行最优化分析，以环境质量的变化规律、污染物对人体和生态的影响、环境工程技术原理和环境经济学为基础，通过系统论、控制论和信息论的理论，采用现代管理的数学方法和电子计算机技术，对环境问题和防治工程进行系统分析，寻求整体优化的解决方案。

环境系统工程的特征包括全局性、关联性、最优性、综合性和实践性，它是一个庞大复杂的有机综合体，涉及多级递阶结构、多输入、多变量、多目标，并具有随机性和不确定性。该学科将定性分析和定量分析相结合，提供了一种认识世界、改造世界的新方法，对于现代化建设中解决环境问题具有重要意义。

环境系统工程的应用领域广泛，包括能源与环境工程、环境治理、环境规划、环境管理、以及新能源的开发利用等。例如，在能源与环境系统工程中，研究将煤炭、石油、天然气等一次能源转化为电力、热能等二次能源的生产和利用过程，同时也关注人工环境、空调制冷等技术问题，以及风能、太阳能、生物质能等新能源的开发利用