Bütün bilimler, evrenin ve insanlığın onun içindeki yerini anlamakla ilgilenir; bununla birlikte, doğal bilimler, öğrencilerin, gözlem ve deneyler yoluyla, enerji ve maddenin fiziksel dünyayı nasıl etkilediği ile nasıl birleştiğini anlamalarına yardımcı olmaya odaklanır.

PhD programına katılabilmek için öğrencilerin genelde yüksek lisans derecesi tamamlamış olmaları istenmektedir. Ek olarak, orjinal akademik araştırmayı içeren bir tez yada bilimsel inceleme program sonunda istenmektedir. Bazı ülkelerde bu bilimsel incelemenin bir panel önünde savunulması istenmektedir.