La formation doctorale conduit en trois ans au diplôme de Doctorat de l'ENSAM.
Elle apporte une première expérience professionnelle rémunérée via une allocation de recherche ou des contrats industriels.
Sa composante scientifique principale, appelée "thèse", est menée sous la direction d'un enseignant-chercheur ou d'un chercheur habilité à diriger des recherches.
La thèse se déroule au sein d'une équipe de Recherche, ou de Recherche Développement, ou d'un Service Innovation. Elle s’effectue le plus souvent dans un cadre contractuel au sein d’un laboratoire de Recherche de l'ENSAM ou de l'organisme partenaire de la Recherche.
Le travail de thèse vise à lever des verrous scientifiques ou technologiques et doit amener le doctorant à participer à des séminaires et congrès, ainsi qu'à la rédaction d'articles dans des revues scientifiques avec son équipe d'encadrement.
L'activité de thèse se concrétise par la rédaction d'un mémoire final qui est soutenu devant un jury de spécialistes pour l'obtention du grade de docteur de l'ENSAM.
Préparé après un Master Recherche, le Doctorat correspond à un niveau d'études Bac+ 8. C'est l'équivalent français du PhD.
Les études doctorales sont complétées par des formations scientifiques et d'ouverture sur le monde de l'entreprise destinées à faciliter l'insertion professionnelle à haut niveau des docteurs (à raison de 120 heures minimum au cours des trois années).
Des modules de langues sont proposés aux doctorants, afin de leur permettre de maîtriser les échanges indispensables avec la communauté scientifique internationale et d'atteindre un niveau valorisable lors de leur premier emploi.
Les écoles doctorales prennent en charge l’organisation et le suivi de la formation des doctorants. Elles doivent en particulier s'assurer de la qualité du travail des doctorants et de l'encadrement des thèses.
Pour les autres diplômes de niveau équivalent (français ou étrangers) des dérogations peuvent être accordées après examen du dossier de candidature. Dans certains cas une année probatoire sera imposée.
Les modalités d'inscription sont disponibles sur le site du doctorat d'Arts et Métiers ParisTech
Lors de son inscription en thèse, le doctorant, le directeur de thèse, le directeur du laboratoire et le directeur de l'école doctorale signent la charte des thèses. Celle-ci précise les droits et devoirs du doctorant, du directeur de thèse et du directeur du laboratoire d’accueil.
Par cette signature, chacun s’engage à respecter les règles de l’établissement et de l’école doctorale.
Un sujet de thèse proposé par une unité de recherche d'Arts et Métiers ParisTech doit nécessairement être accompagné d'un financement pour le doctorant.
Dans certaines situations exceptionnelles, ce financement provient de l'activité salariée compatible du doctorant (employé d'un organisme de recherche, clinicien…).
Dans tous les autres cas, il s'agit soit d'allocations de recherche, soit de salaires versés dans le cadre de l'activité contractuelle de thèse (par exemple contrats industriels ou thèses dans le cadre de conventions CIFRE).