Bilimsel hesaplamada uzun süredir bir ikilem vardır: prototip kolaylığı sunan diller yavaş, hızlı diller ise geliştirme sürecini yavaşlatır. Julia bu ikilemi tam zamanında derleme ve çoklu gönderim tabanlı tasarımıyla aşmayı hedefler; yüksek seviyeli sözdizimiyle yazılan kod, tip kararlılığı sağlandığında C'ye yakın hızda çalışabilir. Bu yaklaşım, simülasyon, optimizasyon ve diferansiyel denklem çözümü gibi hesaplama yoğun alanlarda araştırma döngüsünü belirgin biçimde kısaltır. Program altı modülde ilerler ve her modül bilimsel problem laboratuvarlarıyla desteklenir. Dil temelleri, tip sistemi ve çoklu gönderimle başlanır; çok boyutlu diziler, doğrusal cebir ve yayınlama işlemleri işlenir. Performans modülünde tip kararlılığı, bellek ayırma analizi ve derleyici çıktısı incelenir. İleri modüllerde diferansiyel denklem çözümü, optimizasyon, paralel hesaplama ve görselleştirme ele alınır. Katılımcılar program boyunca bir simülasyon problemini modelleyip çözer ve performans ayarını ölçümle belgeler.