يشمل التحليل الرياضي في الرياضيات التطبيقية عددًا من المفاهيم المهمة، ومنها:
1- الدالة: هي عبارة عن علاقة رياضية تربط بين متغيرين أو أكثر، وتحويل قيمة الأول إلى قيمة الثاني.
2- التفاضل والتكامل: يستخدم هذان المفهومان لحساب المعدلات والسرعات والمسافات والمناطق والحجوم وغيرها من القياسات.
3- الإحصاء: يستخدم التحليل الإحصائي لتحليل البيانات وتفسيرها، واستخلاص النتائج المفيدة منها.
4- الجبر: يستخدم الجبر لحل المعادلات واستنتاج العلاقات الرياضية بين المتغيرات.
5- الهندسة: يستخدم التحليل الهندسي لحساب المسافات والزوايا والأشكال الهندسية ومناطقها وأحجامها وغيرها من القياسات المتعلقة بالأشكال الهندسية.
6- المعادلات التفاضلية: يمكن استخدام هذه المفاهيم لنمذجة الظواهر الطبيعية والاقتصادية والهندسية والجسمانية وغيرها، وحل المعادلات التفاضلية التي تؤدي إلى تلك الظواهر.