《最优化：理论、计算与应用》包括最优化理论、计算和应用三个方面的内容，共6章，分别是最优化问题概述、一维搜索与信赖域方法、无约束最优化方法、非线性方程与最小二乘问题、线性规划、约束最优化方法。
将最优化的理论、计算和应用结合在一起是《最优化：理论、计算与应用》最大的特点，其目的是让学习者掌握求解最优化问题的基本理论，理解相关算法的设计思想，了解最优化问题的求解过程，学会使用MATLAB软件(优化工具箱中的函数)计算最优化问题。