Il dottorato di ricerca in ingegneria chimica si propone di formare del personale altamente qualificato e con mentalità orientata alla innovazione nel campo della ingegneria chimica e di processo.
Il processo formativo è svolto su due livelli. Da un lato vi è una parte di didattica tradizionale, in cui la formazione degli allievi viene completata attraverso un insieme di corsi definito su misura per ciascuno di essi e tendente anche a colmarne le eventuali lacune culturali. L’acquisizione della mentalità e della metodologia necessarie per affrontare l'innovazione passa invece attraverso una attività di ricerca focalizzata allo studio di processi o prodotti innovativi, in cui l'allievo, oltre a essere guidato dal proprio tutore, ha sempre la possibilità di confrontarsi con le diverse competenze presenti nel Collegio dei Docenti del dottorato.
Per quanto riguarda le modalità di svolgimento del corso, in linea di massima nel primo anno gli allievi devono completare la propria preparazione di base e, con l’aiuto del tutore loro assegnato, orientarsi sul tema di ricerca. Il secondo anno è dedicato alla attività di ricerca e alla partecipazione a seminari specialistici. Il terzo anno è rivolto al completamento delle attività di ricerca e alla elaborazione definitiva della tesi. Fra il secondo e il terzo anno è in genere previsto un periodo di permanenza all'estero presso università o enti di ricerca per effettuare studi connessi allo svolgimento della tesi.