iTunesではオーディオ・ファイルについてのメタデータを2つのファイルで蓄積する。このiTunesライブラリはmacOSの場合オプションキー、Windowsの場合はShiftキーを押しながら起動する事で、自由に選択できる（iLifeソフトウェア共通の仕様）。iTunesライブラリは管理だけでなく、オブジェクトシリアライゼーションのためにも用いられ、それらの情報を外部アプリケーションで柔軟に参照出来る。1つ目は、iTunes Libraryと呼ばれるバイナリファイルである。これは、以前のバージョンではiTunes X Music Libraryと呼ばれていた（Xはバージョンを示す数字）。ID3タグのような、音声形式ファイルのタグからアーティストやジャンルといった情報をキャッシュするとともに、曲ごとの再生回数やレートといったiTunes独自に持つ情報が収められている。2つ目のファイルはiTunes Music Library.xmlと呼ばれる、XML形式で書かれたファイルである。iTunesの情報が変更されるたびにこのファイルが更新される。このファイルがあることで、iTunesの情報を利用するアプリケーションをデベロッパが簡単に作成できる。macOSではシステム全般の設定ファイル（拡張子:.plist）としてのコーディングにXML（10.4からデフォルトはバイナリとなっている）が使用されており、iTunesにおいても最適化されているが、Windows系OSでは最適化されていないため、ライブラリが膨大になれば成る程iTunesの起動に時間がかかる。Windowsでは一般にレジストリが使用される。これらはNextSTEPからの遺産であるプロパティリストの一つの姿である。iTunesではソフトウェアがファイルの保存場所や構成をデータベースの形で一元的に管理することで、曲名、アーティスト、アルバム、ジャンル、（ユーザがつけた）点数などの多数の要素で双方向的に検索/絞り込みすることができ、音楽CDの読み込みからお気に入りの編集、携帯プレイヤへの転送やオリジナルCDの作成等を一貫して行うことができる。また楽曲の開始・終了時間をミリ秒単位で指定したり、1曲ごとの音量調整・イコライザプリセットなどをiTunes独自に指定したりすることが可能である。これらの情報は楽曲ファイル自体には保存されない。楽曲のプロパティからは、楽曲ごとに歌詞を挿入することもできる。
楽曲ファイルに関するメタデータをデータベースの形に蓄積して一元的に管理している。これによって、曲名、アーティスト、アルバム、ジャンル、（ユーザがつけた）点数などの多数の要素で多角的に検索/絞り込みすることができる。また、音楽CDの読み込みからお気に入りの編集、携帯プレイヤーへの転送やオリジナルCDの作成等を一貫して行うことも可能としている。iTunesの音楽ライブラリのインタフェースは、NEXTSTEP・macOSのファイルブラウザにおけるカラム表示を音楽データの管理に特化し、メタデータの概念を加えたものということができる。最初にリリースされた2001年当時には過去に例のない洗練されたユーザインタフェースであり、他の音楽管理ソフトにも大きな影響を与えた。アップル社もiPhotoをはじめとしたiLifeにiTunes風のデータ管理方式を採用し、macOSのFinderもバージョンアップのたびごとにiTunesライクなインタフェースを取り込んでおり、メタデータに関してはSpotlightにおいて参照される。
Geniusは、iTunes8.0から導入されたプレイリスト自動生成機能である。Geniusはある1曲をベース曲に選び、選ばれたベース曲と相性の合う曲をプレイリストとして選び出す。リストアップする曲数の上限は25・50・75・100曲の4段階から選択できる。Geniusは曲の選別の際に、Geniusを使う個々のユーザーのiTunesライブラリをアップル側で統計的に分析したデータベースとアップルでライブラリを分析したあとに返ってくる個々のユーザーの曲関連性データを用いる。そのため、Geniusを使う際には、ライブラリの情報がアップル側へ送信されることに同意する必要がある。さらに、Geniusでプレイリストを作成する際には、選択したベース曲の情報がアップル側のデータベースに登録されていることが必須となるため、登録されていない曲でGeniusを使用することはできない。また、関連性データはiPodにも同期されるため、iPhone/iPod touch・第四世代iPod nano・第二世代iPod classic上でもGeniusを使うことが可能である。2008年9月に始まったばかりのサービスであるため、まだGeniusに対応していない曲も多い。
任意の音楽データをピックアップし、その音楽のみの再生、音楽CDの作成ができる。静的なプレイリストだけでなく、曲の抽出条件に基づく自動更新が可能なスマートプレイリスト をサポートしている。これを利用して、最近追加した音楽を拾い出したりユーザ自身が行った「評価」に基づいて抽出したりして再生することができる。また、あるプレイリストからさらに条件付きで抽出することも可能である。ユーザによる楽曲管理は基本的にプレイリストを用いて行うようになっている。これは、ひとつの音楽をいろいろな角度から拾い出すことができるなどの利点がある。
パヴェル・アレクサンドロフとヘルマン・ヴァイルが死亡記事に書いたように、ネーターの位相幾何学への貢献は彼女のアイデアの惜しみなさと彼女の洞察がいかに数学の全分野を変えたかを例証する。位相幾何学では数学者は変形のもとでも不変なままな対象の性質、例えば連結性、を研究する。よくあるジョークは、位相幾何学者はドーナツとコーヒーカップを区別できないというものである。互いに連続的に変形できるからである。ネーターは初期の組合せ位相幾何学からの代数的位相幾何学の発展を導く基本的アイデア、特にホモロジー群の概念の草分けであるとされる。アレクサンドロフの記すところによれば、1926年と1927年の夏にネーターはハインツ・ホップとアレクサンドロフの開いた講義に出席し、そこで "she continually made observations which were often deep and subtle"（「彼女は続けざまにしばしば深くまた絶妙であった観察を成した」）という。またアレクサンドロフはこう続ける:When... she first became acquainted with a systematic construction of combinatorial topology, she immediately observed that it would be worthwhile to study directly the group of algebraic complexes and cycles of a given polyhedron and the subgroup of the cycle group consisting of cycles homologous to zero; instead of the usual definition of Betti numbers, she suggested immediately defining the Betti group as the complementary (quotient) group of the group of all cycles by the subgroup of cycles homologous to zero. This observation now seems self-evident. But in those years (1925–28) this was a completely new point of view.（訳: 彼女が組合せ位相幾何学の体系的構成に初めて触れることになったとき…、代数的複体および与えられた多面体の輪体の成す群、および零ホモローグな輪体からなる輪体群の部分群を、直接的に調べることに価値があるだろうことを、彼女は直ちに見抜いた。ベッチ数の通常の定義の代わりに、ベッチ群をすべての輪体の成す群を零ホモローグな輪体の成す部分群による補群（商群）として定義することを直ちに示唆したのである。この視座は現在では自明のことだが、1925–28年当時にしてみればこれは完全に新たな観点であった。）位相幾何学を代数的に研究するというネーターの示唆は、ホップやアレクサンドロフらによって直ちに受け入れられ、ゲッチンゲンの数学者たちの間の議題として頻繁に挙がるようになっていった。ネーターは、自身の考えたベッチ群の概念が、オイラー–ポワンカレの公式の理解をより容易にすることを見、ホップはこの主題についての自身の仕事を "bears the imprint of these remarks of Emmy Noether"（「エミー・ネーターのこれらの注意の刷り込みに負う」）としている。ネーターが自身の位相幾何学のアイデアについて言及したのは、1926年の出版物の中で余談として、群論の応用の一つとしてそれを引用したのみである。位相幾何学に対するこの代数的アプローチはオーストリアにおいても独立に発展した。1926–27年にウィーンで開かれた講座において、レオポルト・ヴィートリスはホモロジー群を定義し、それをヴァルター・マイヤーが発展させて、1928年には公理的定義に到達した。