Doktorantūra – trečiosios pakopos studijos, kurių pagrindinė paskirtis rengti mokslininkus, gebančius savarankiškai atlikti mokslinius tyrimus ir eksperimentinės plėtros darbus, spręsti mokslo problemas. Doktorantūrą baigęs ir mokslo daktaro laipsnį įgijęs asmuo turi būti įgijęs pažangiausių mokslinio tiriamojo darbo ir profesinių žinių bei pasirengęs jas panaudoti naujų idėjų ar procesų kūrimui akademinėje ir neakademinėje aplinkoje.

Jungtinę fizinės geografijos doktorantūrą vykdo trys aukštojo mokslo ir mokslinių tyrimų institucijos: Vilniaus universitetas, Klaipėdos universitetas ir Gamtos tyrimų centras, kurios istoriškai Lietuvoje turi suformavusios pakankamą mokslinį potencialą vykdyti doktorantūros studijas, tęsiant fizinės geografijos mokslo krypties raidą.
Doktorantų indėlis ypač reikšmingas integruojant sumanios specializacijos principus, naujausius metodus, geoinformacines sistemas į aplinkos tvarų valdymą, atsinaujinančių resursų panaudojimą, renkant ir analizuojant mokslinių tyrimų medžiagą, stiprinant fizinės geografijos mokslo krypties metodologinę bazę. Doktorantų dalyvavimas eksperimentinės plėtros tyrimuose prisideda prie aktualių visuomenės ir gamtos sąveikos problemų analizės, jų sprendimų paieškos.