Teaduslikud valdkonnas rakendatakse keemia tegeleb mõista keemiliste teooriad ja erinevate materjalide omaduste ja kasutamisega seotud teadmisi, et vastata küsimustele valdkonnas ning kavandada ja rakendada lahendusi probleemidele.

Doktoriõppe programmi nõuete hulka kuulub tavaliselt juba olemasolev magistrikraad. Lisaks tuleb esitada lõputöö või väitekiri, mille sisuks on originaalne akadeemiline uurimistöö. Mõnedes riikides on lõputööd vaja ka ekspertide paneeli ees kaitsta.