El programa capacita als doctorats per a la investigació i la docència en els sectors públics i privats. La transcendència de la contribució de la Física al desenvolupament tecnològic, i per tant a la formació de tecnòlegs, és crucial en qualsevol societat moderna que vulga basar el seu desenvolupament en el coneixement capdavanter. Aquest programa cobreix camps de la física bàsica (física teòrica i experimental nuclear i de partícules i astrofísica) i camps d'aplicacions físiques rellevants (fotònica i física mèdica). Aquesta convivència és altament fructífera, permetent el desenvolupament d'espais comuns, com les aplicacions de la física nuclear a la física mèdica o la convergència de les línies d'òptica no lineal i òptica quàntica amb sistemes complexos i fonaments de la mecànica quàntica.

En el doctorat que es proposa participaran essencialment doctors i doctores dels següents departaments de la Universitat de València que col·laboren en l'organització del doctorat: d'Astronomia i Astrofísica, de Física Aplicada i Electromagnetisme, de Física Atòmica, Molecular i Nuclear, de Física Teòrica i d'Òptica, doctors del CSIC a través de l'Institut de Física Corpuscular (centre mixt Universitat de València-CSIC) i de l'Institut d'Instrumentació per a Imatge Molecular i doctors de la Fundació General de la Universitat de València que estiguen adscrits com a investigadors als departaments o instituts prèviament indicats. També participen doctors en Física d'altres departaments de la nostra Universitat, Física de la Terra i Termodinàmica, Fisiologia i d'Hospitals Universitaris. Tot açò suma un total de 148 doctors amb capacitat d'adreça de tesi. Finalment, participen doctors estrangers unes vegades en cotutela i en un cas com únic director.