Обучение в аспирантуре ведется по индивидуальным планам по программам, соответствующим основным научным направлениям факультета. В течение срока обучения аспиранты должны сдать несколько зачетов и экзаменов и подготовить диссертацию, работа над которой ведется под руководством ведущих профессоров факультета.
В Институте Физике успешно работает программа совместной подготовки аспирантов с ведущим научно-исследовательским институтом Японии – Институтом физических и химических исследований РИКЕН, в рамках которой аспиранты имеют возможность одновременного получения двух дипломов – кандидата физико-математических наук и международной степени PhD.