Kimyasal kuram ve çeşitli malzeme özelliklerinin anlaşılmasını ve bu alanda sorulara cevap ve sorunlara çözüm tasarlamak ve uygulamak için bu bilgiyi kullanarak uygulanan kimya fırsatlar bilimsel alanda.

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.