Pendidikan Doktor program studi S-3 MIPA ini semula berada di bawah naungan Program Pasca Sarjana Universitas Airlangga. Sejak tahun 2012, berdasar SK Rektor Nomor 681/H3.8/PPd/2012, program studi S-3 MIPA ditempatkan di Fakultas Sains dan Teknologi dan dikoordinasi oleh seorang Kepala Program Studi (KPS) yang bertanggung jawab langsung kepada Dekan Fakultas Sains dan Teknologi.
Secara umum, tujuan pendidikan doktor di Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga (selanjutnya disebut FST-UA) adalah menghasilkan suatu konsep yang baru di bidang minat keahliannya tanpa mengabaikan moralitas. Empat bidang minat keahlian S-3 yang dikembangkan di FST-UA adalah Biologi, Fisika, Kimia dan Matematika. Keempat bidang minat keahlian ini selanjutnya disebut sebagai Minat Studi. Setiap peserta didik dapat memilih keahlian yang lebih khusus yaitu Konsentrasi Studi. Proses pendidikan doktor di program studi S-3 MIPA ini pada awalnya dirancang sebagai kombinasi perkuliahan dan penelitian mandiri dan terstruktur. Namun, sesuai dengan SK Rektor Universitas Airlangga No 28 Tahun 2017, mulai angkatan 2018/2019 diberlakukan Program Doctor by Research. Pada program ini, riset menjadi kegiatan yang utama dengan luaran yang sangat jelas seperti yang sudah ditetapkan pada SK Rektor tersebut. Perkuliahan yang dianggap perlu dapat dilakukan sesuai kebutuhan mahasiswa tanpa sks. Kurikulum disusun untuk masa studi 6 semester (3 tahun).