Ph.d.-studiet kan være aktuelt for personer som tar sikte på en karriere innen høyere utdanning eller forskning, eller for stillinger innen næringsliv og offentlig forvaltning. I de senere årene har arbeidslivet satt stadig større pris på den spesialisering som ph.d.-studiet gir. Dette har ført til at en voksende andel av NTNUs ph.d-kandidater finner jobb i næringsliv og i offentlig forvaltning.

Ph.d.-studiet er normert til et tre års fulltidsstudium, og består av en opplæringsdel og en forskningsdel.

Utdanningen skal:
- gi opplæring i- og erfaring fra vitenskapelig arbeid og metodikk
- være internasjonalt rettet
- være en integrert del av en helhetlig forskningsvirksomhet ved hvert fagmiljø
- gi grunnlag for ledende arbeid innen næringsliv, forvaltning, utdanning og forskning