O curso de doutorado é composto basicamente por disciplinas optativas, sendo a única obrigatória a Tese de Doutorado, referente à defesa. A integralização dos créditos e a aprovação da Tese conferem ao aluno o título de Doutor em Ecologia, Conservação e Biodiversidade, área de concentração Ecologia. 

No doutorado, o aluno aprimora seus conhecimentos teóricos e metodológicos e desenvolve a habilidade de ser um pesquisador independente, tornando-se perito na sua área. A tese de doutorado, além dos requerimentos exigidos no mestrado, deve ser conduzida a partir de uma pergunta ou hipótese original, onde o aluno mostra ter tanto proficiência tecnológica e metodológica quanto capacidade de identificar problemas teóricos e desenvolver estratégia de pesquisa.

Ao final do curso, o aluno deverá utilizar os conhecimentos adquiridos para propor novas linhas de pesquisa e elaborar propostas inovadoras compatíveis com o conhecimento científico, assegurando em instituições de ensino e pesquisa e/ou em órgãos governamentais e privados o desenvolvimento de iniciativas que visem identificar alternativas e soluções para os principais problemas ambientais.