Le doctorat correspond à un travail de 3 ans de recherche accompagné d'un complément de formation dont le suivi obligatoire de modules à l'insertion professionnelle proposés par le Collège Doctoral de l'Université de Lyon.

L'encadrement de chaque thèse est assuré par un directeur de thèse qui est un professeur, un chercheur ou un maître de conférences « habilité à diriger des recherches » (HDR) de l'école.

La préparation de la thèse s'effectue au sein du laboratoire de l'ENS de Lyon et de l'école doctorale de rattachement du directeur de thèse.

Cette durée de 3 ans est une préférence mais non une obligation ; une thèse peut être soutenue en moins ou en plus de 3 ans avec accords du directeur de thèse, du directeur de laboratoire, du directeur de l'Ecole Doctorale et du directeur de l'école.

A partir de la 4ème année, il est nécessaire de demander une dérogation par décision du directeur de l'école sur avis circonstanciés du directeur de thèse, du directeur de laboratoire et du directeur de l'Ecole Doctorale.