Mäeinstituudi doktoriõpe valmistab ette spetsialiste mäenduse ja keskkonnakaitse suunal. Seoses energeetiliste maavarade ja ehitusmaterjalide vajaduse suurenemise ning mäetööstuse arenemisega, suureneb ka vastavate kõrgelt kopetentsete spetsialistide vajadus Eesti majanduse edukaks arendamiseks. Peamised uurimissuunad on seotud hüdrogeoloogia ja veekõrvaldusprobleemidega kaevandatavatel aladel, tehnoloogiliste uuuendustega kaevandamisel ja kaasaegsete modelleerimissüsteemide arendamisega.
Mäeinstituudi doktoriõppe kõrge tase on tagatud kvalifitseeritud õppejõudude kaadri, kaasaegse tehnika ja tarkvara laboritega. Rahvusvahelise mõõtme annab juurde võimalus osaleda rahvusvahelistes programmides, välisõppes ning -praktikal. Doktoriõppe jooksul tehtud teadustöö ja õppetöö tulemusi on võimalik rakendada aktuaalsete probleemide lahendamisel põlevkivi ja ehitusmaterjalide tööstuses, keskkonnakaitselistes asutustes, ministeeriumites ning erialase järelvalve organisatsioonides.