یکی از گرایش های رشته مهندسی مواد در مقطع دکتری، گرایش مواد پیشرفته می باشد. در دوره دکترای مهندسی مواد گرایش مواد پیشرفته، دانشجویان ضمن انجام یک پروژه تحقیقاتی جامع و کامل (رساله دکتری) در زمینه مواد، با مباحثی چون ترمودینامیک پیشرفته مواد، روش های پژوهش در علم و مهندسی مواد، فیزیک پیشرفته حالت جامد، شبیه سازی در مهندسی مواد، طراحی مواد مهندسی، طراحی فرآیندهای تولید مواد، مدیریت محیط زیست و مدیریت انرژی و منابع به طور کامل آشنا می شود. بسط و توسعه علم مواد به وسیله پژوهش های مکرر از ویژگی های فارغ التحصیلان دوره دکتری مهندسی مواد و متالورژی گرایش مواد پیشرفته می باشد. فارغ التحصیلان دوره دکتری مواد پیشرفته علاوه بر اشتغال در مراکز صنعتی، می توانند به عنوان محقق در دانشگاه ها و سایر مراکز تحقیقاتی در زمینه علم مواد مشغول به کار شوند.