Fizik Anabilim dalında doktora programının amacı; öğrenciye bağımsız araştırma yapma, bilimsel olayları geniş ve derin bir bakış açısı ile irdeleyerek yorum yapma ve yeni sentezlere ulaşmak için gerekli adımları belirleme yeteneği kazandırmaktır. Doktora programına Enstitülerin Fizik ve Fizik Mühendisliği yüksek lisans mezunlarından öğrenci kabul edilmektedir. Genel Fizik, Atom ve Molekül Fiziği, Katıhal Fiziği, Nükleer Fizik ve Yüksek Enerji ve Plazma Fiziği alanlarında çalışmalarını yürüten öğretim üyeleri ile doktora çalışması yapılmaktadır. Doktora programı; 90 AKTS krediden az olmamak koşuluyla, EABD başkanlığının öngördüğü zorunlu/seçimlik dersleri ile her yarıyıl alınacak uzmanlık alan dersi, yeterlik sınavı ve tez çalışmasından oluşur. Fizik Anabilim dalında doktora yapan öğrenci 11’i sadece doktora öğrencilerinin alabileceği derslerin yanı sıra 44 tane lisansüstü dersinden alanı ile ilgili olan dersleri alarak ders yükünü tamamlayabilir. Ders yükünü tamamlayıp yeterlilik sınavında başarılı olan doktora öğrencisi, tez öneri savunma sınavından sonra en az üç tez izleme sınavından başarılı olup ve yayın şartını yerine getirince tezini teslim edebilir.