Nach dem Masterabschluss kann durch die Anfertigung einer Doktorarbeit die Qualifizierung zur Promotion (Dr. rer. nat.) erfolgen. Mit der Doktorarbeit wird die Fähigkeit zu selbständiger wissenschaftlicher Forschung nachgewiesen. Solch eine Doktorarbeit erfordert ca. drei Jahre zunehmend selbständiger Forschung an bis dahin ungelösten Problemen und Fragestellungen.
Aktuell laufen zwei Promotionsordnungen paralell. Für Bewerberinnen und Bewerber, die vor dem 10.10.2011 die Zulassung beantragt haben, gilt die Promotionsordnung vom 25.03.1987 (PromO 1987) - für alle Bewerber und Berwerberinnen, die ab dem 10.10.2011 die Zulassung beantragt haben, gilt die Promotionsordnung vom 10.10.2011 (PromO 2011).