Das Studium von Materialien, Objekten und biologischen Strukturen von extrem kleiner Größe wird als Nanowissenschaft bekannt. Die chemischen und elektrischen Prozesse, die in der Nanomanufacturing verwendet werden, werden häufig bei diesen Programmen mit dem Ziel untersucht, die Grenzen der Ingenieur- und Medizinwissenschaften zu erweitern.

Zu den Anforderungen eines PhD-Studiengangs gehört häufig, dass die Studierenden bereits einen Master-Abschluss haben. Darüber hinaus muss eine Abschlussarbeit oder Dissertation, die hauptsächlich aus originärer akademischer Forschung besteht, vorgelegt werden. In einigen Ländern müssen diese Arbeiten sogar vor einem Gremium verteidigt werden.