På det første studieår, dvs. de 2 første semestre, undervises i de grundlæggende naturvidenskabelige fag matematik, mekanik og termodynamik for at skabe det teoretiske grundlag for de teknologiske linjefag. De teknologiske linjefag på 2., 3. og 4. semester i elektromagnetisme, elektriske kredsløb, måling og instrumentering, signaler i kontinuert og diskret tid samt matematiske og numeriske metoder i rum- og geofysik giver de grundlæggende kompetencer inden for målinger af fysiske parametre, herunder specifikt viden inden for instrumentering og de tilhørende metoder. De 3 teknologiske linjefag inden for planetfysik, geofysik og astrofysik giver på 2. og 3. semester sammenhængen mellem de fysiske parametre og de nødvendige observationsteknikker og modeller for disse 3 emneområder, der på samme tid er med til at give uddannelsen dens identitet.
Ingeniørarbejdskurset på 1. semester, fagprojektet på 4. semester og bachelorprojektet på 6. semester er tilsammen med til at give ”360 graders kompetencen” på bacheloruddannelsen. Disse tre projektfag koordineres således, at de studerende får lejlighed til at arbejde med alle aspekter i system engineering processen, som omtalt ovenfor.
5. semester er helt valgfrit, idet det giver de studerende mulighed for at planlægge et udenlandsophold. Hvis de studerende ikke benytter denne mulighed, har de mulighed for at benytte dette semester til at tage valgfrie kurser og evt. flytte nogle af de obligatoriske elementer til dette semester. Bachelorprojektet udføres på 6. semester og samtidig følges Videnskabsteori.
Gennem studieforløbet har de studerende 45 points valgfrihed, som skal vælges, så kravene i studieplanen overholdes. Valgfriheden kan anvendes til en begyndende specialisering imod de 4 hovedområder, der er defineret på kandidatuddannelsen inden for miljø- og klimaovervågning, kortlægning og navigation, udforskning af Jorden og udforskning af rummet. Ved passende brug af denne valgfrihed kan de studerende også begynde en specialisering imod instrumentering, modellering eller databehandling. Endelig kan valgfriheden anvendes til skabe sin egen profil ved valg af kurser blandt DTU's store udbud.