Semua ilmu tertarik pada pemahaman tentang alam semesta dan tempat manusia di dalamnya; Namun, ilmu pengetahuan alam biasanya difokuskan untuk membantu siswa memahami, melalui observasi dan eksperimen, bagaimana energi dan materi bergabung untuk memengaruhi dunia fisik.

Persyaratan untuk program PhD biasanya meminta mahasiswa untuk telah meraih gelar Magister. Selain itu, tesis atau disertasi yang utamanya terdiri dari penelitian akademik asli harus diserahkan. Di beberapa negara, penelitian tersebut bahkan mungkin perlu dipertahankan di sebuah sidang di depan panel.