Studi di ilmu molekuler dapat membuka banyak inovatif dan baru bidang ilmiah untuk mengejar, termasuk neuroscience molekul, Sitogenetika, genetika molekuler, dasar molekuler penyakit monogenik, virologi molekuler dan imunologi, dan dasar molekul penyakit kompleks.

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.