Mikrobiologijos mokslų daktaras įsipareigoja uždirbti, o studentai turės nuspręsti, ką jie galiausiai norėtų daryti su šiuo daktaro laipsniu. Kai kurioms mikrobiologijos programoms skiriamas ypatingas dėmesys, pavyzdžiui, vėžio tyrimams, arba jos siūlo dvigubus laipsnius, pavyzdžiui, mikrobiologijos ir imunologijos srityse. Pareiškėjai turės ištirti kelias programas, kad surastų tas, kurios glaudžiai atitinka jų interesus, arba jie turės ieškoti gerų bendrojo lavinimo mokyklų, kurios toleruotų lankstumą ir daugelio sričių tyrinėjimą. Tai nėra vienintelis reikalavimas, o prieš priimant į mokyklą mokiniai turi atitikti daugelį kitų mokyklos reikalavimų.
Skyriai, siūlantys mikrobiologijos daktaro laipsnį, tiksliai nurodo, ko jie reikalauja studentams. Daugelis programų priima studentus, turinčius tik bakalauro laipsnį. Šis laipsnis paprastai turi turėti panašų dėmesį, o biologijos, biochemijos, mikrobiologijos arba ikimedicinos specialybės galėtų būti dažniausiai priimami laipsniai. Kai kurios kolegijos retai priima tuos, kurie turi tik bakalauro laipsnį, o ieško studentų, turinčių magistro laipsnį būtent mikrobiologijos arba genetikos, imunologijos ar visuomenės sveikatos srityse. Kai kurios prestižiškiausios mokyklos nepriims kandidatų, nebent jie turi aukštąjį išsilavinimą ir kelerių metų darbo patirtį.
Yra papildomų paraiškos reikalavimų. Daugelis universitetų reikalauja, kad studentai laikytų bendrąjį ir dalykinį absolventų įrašų egzaminą (GRE). Stiprūs pažymiai, ypač gamtos mokslų srityje, gali būti labai vertinami. Studentams taip pat reikia akademinių arba profesinių rekomendacinių laiškų, patvirtinančių jų tinkamumą doktorantūros darbui. Užsienyje gimusiems studentams taip pat gali tekti laikyti testus, kad įrodytų kalbos mokėjimą.
Studentai, kurie atliko gerus tyrimus ir surado mokyklas, kurios labiausiai atitinka reikalavimus, greičiausiai atsidurs kelyje į mikrobiologijos mokslų daktaro laipsnį. Kaip ir bet kurioje doktorantūros programoje, studentai lanko pamokas ir daug laiko praleidžia dirbdami laboratorijose. Daugelis mokyklų nori, kad jų absolventai mokytų ar dirbtų mokytojo padėjėju metus ar ilgiau, ir tai iš tikrųjų naudinga daugeliui studentų, nes jiems dažnai mokama stipendija, kuri gali padėti sumažinti koledžo išlaidas.
Antraisiais ar trečiaisiais mokyklos metais dauguma kolegijų, siūlančių mikrobiologijos doktorantūros studijas, prašo studentų atlikti išsamų egzaminą. Taip siekiama, kad tam tikri studentai turėtų pakankamai žinių, kad galėtų tęsti darbą šioje srityje. Kai kurios mokyklos leis mokiniams pakartotinai laikyti egzaminą, jei neišlaikys. Sėkmingai išlaikius šį egzaminą, studentai keliami į doktorantūros kandidatūrą ir pradeda dirbti su disertacija, kuri yra ilgas projektas, apimantis originalius tyrimus, kurie pristatomi dėstytojams. Fakultetas turi patvirtinti šią disertaciją prieš suteikiant daktaro laipsnį.
Iš viso dauguma studentų praleidžia apie ketverius ar penkerius metus, kad gautų mikrobiologijos daktaro laipsnį. Laikas gali būti pratęstas, jei disertacija yra labai sudėtinga arba iš pradžių nepriima fakulteto peržiūros taryba. Šio laipsnio uždirbimas yra vertas laiko daugeliui žmonių, kurie gali siekti karjeros privačiuose tyrimuose, dėstydami universitete ar daugelyje kitų sričių.