Dalam program akademik sains semula jadi, banyak cabang bidang mungkin diterokai secara mendalam dengan matlamat untuk memerhati dan belajar tentang alam semula jadi. Sebahagian daripada cawangan ini mungkin termasuk astronomi, biologi, fizik, ekologi dan kimia.

A Doktor Falsafah atau PhD, mungkin memerlukan lapan tahun atau lebih untuk disiapkan, serta disertasi. Dalam kebanyakan bidang, memiliki PhD yang layak pemegang untuk menjadi seorang profesor subjek yang dipilih. Terdapat banyak program yang berbeza boleh didapati.