Il Dottorato di Ricerca rappresenta il terzo e più alto livello della formazione universitaria. Il percorso formativo dura tre anni. L’attività del Dottorato, comprensiva di eventuali periodi di studio all'estero e stage presso soggetti pubblici e privati, è finalizzata all'acquisizione delle competenze necessarie per esercitare attività di ricerca di alta qualificazione presso università, enti pubblici o soggetti privati.

Per essere ammessi a un dottorato di ricerca si deve possedere una laurea specialistica/magistrale o una laurea del vecchio ordinamento oppure un titolo conseguito all’estero, riconosciuto idoneo ai soli fini dell’ammissione. Il dottorato è a numero chiuso e la selezione avviene tramite concorso pubblico. Almeno la metà dei posti messi a concorso è coperto da borse di studio, in parte finanziate dal MIUR, in parte finanziate dall'Università con fondi provenienti dal proprio bilancio, in parte da Enti esterni, pubblici e privati.

Molti corsi afferiscono alle Scuole di Dottorato che si sono costituite con lo scopo di creare sinergie tra i dottorati appartenenti a una o più macroaree scientifiche, e di promuovere una gestione più efficace e funzionale delle risorse disponibili.

Il titolo di Dottore di ricerca si consegue con il superamento di un esame finale che consiste nella discussione della Tesi di Dottorato e dà accesso al mondo della Ricerca Scientifica prevalentemente in ambito accademico ma anche nelle strutture produttive e in centri di ricerca autonomi.