博士後期課程では，博士前期課程（修士課程）を修了した者あるいはそれ同等の学力を有する者 に対して，より深くより幅広い知識を習得させて一流の研究者，技術者，学者を養成します．
本専攻の博士前期課程からのみならず，本学理学研究府などの他部局，および他大学から積極的に受け入れを行っています．
企業等に職を持ったまま，博士後期課程に在学できる社会人特別選抜制度を設け ，その選抜を年に2回，4月と10月入学者に対して実施しています．この制度を使えば職場で日常勤務をしながら，博士後期課程の授業科目の単位を履修し，研究指導を受けつつ ，課程博士の学位を取得することができます．
外国人留学生を積極的に受け入れ国際的な人材養成を行なっています．通常の4月入学者の選抜の他，10月入学の外国人留学生特別選抜も実施しています．
修了後は，博士（工学）あるいは博士（理学）の学位が授与され，大学・高専の教員，公的研究機関や民間企業研究所の研究者として，巣立っていくことになります．
一般選抜の4月入学者に対しては例年2月下旬に学力検査を実施しています．社会人特別選抜および外国人留学生特別選抜はその選抜を年に2回実施し10月入学も可能となっています．詳しくはこちら．
北海道
北海道大学大学院
東北地方
関東地方
東京大学大学院，東京工業大学大学院，東京農工大学大学院，筑波大学大学院，宇都宮大学大学院，東京理科大学大学院，
中部地方
静岡大学大学院，長岡技術科学大学大学院
近畿地方
大阪大学，神戸大学大学院，立命館大学大学院
中国地方
岡山大学大学院
四国地方
高知大学
九州地方
九州大学大学院総合理工学府，九州大学大学院工学府，九州大学大学院理学府，九州工業大学大学院工学研究科，熊本大学大学院，佐賀大学大学院，福岡大学大学院，福岡工業大学大学院，九州学院大学，崇城大学大学院
海外
中国砿業大学，山西農業大学，大連理工大学，中国国家建設高水平大学，イルクーツク州立大学，重慶大学大学院，ソウル大学大学院，ソウル大学大学院，釜山大学校，釜山大学大学院，ITIMS，Lublin工科大学，アルアザハル大学，Tehran Teachers Training大学大学院，Shahid Beheshti大学大学院，忠南大学校，ソフィア大学大学院，全南大学校，湖西大学校，South Valley大学大学院，北京理工大学大学院，忠南大学校，北京科学大学，Universiti Teknologi Malaysia，University of San Carlos，Chungnam National University，University of Rajshahi，Hanyang University，Harbin Institute of Technology，Chonnam National University，National Chi Nan University，Chulalongkorn University，Hanyang University，Islamic Azad University，Korea Advanced Institute of Science and Technology など
社会人
独立行政法人科学技術振興機構，宮崎県工業技術センター，福岡工業大学，三菱マテリアル株式会社，三菱化学科学技術研究センター，（株）村田製作所，日本油脂株式会社，新日本製鐵株式会社，ギガフォトン株式会社，旭化成株式会社，日産自動車株式会社
