Zájemci o doktorské studium se mohou seznámit s navrženými tématy v průběhu letního semestru, kdy bývají zveřejněna v informačním systému fakulty. Pokud je některé téma zaujme, lze se obrátit na navrhujícího pedagoga a získat bližší informace. Pokud se jejich zájem potvrdí, studenti se na dané téma přihlásí. Přijímací řízení do doktorského studijního programu Aplikovaná matematika probíhá krátce (obvykle druhý den) po magisterských státních závěrečných zkouškách. V případě dobrého studijního prospěchu lze od přijímací zkoušky upustit, jinak tato zkouška probíhá písemnou formou (podrobnosti se studenti včas dozvědí).

Po přijetí do doktorského studia sestaví student ve spolupráci se svým školitelem individuální studijní plán, který následně schválí oborová rada (plnící funkci odborného garanta tohoto studia). Tento plán obsahuje především seznam předmětů, které musí student v rámci studia úspěšně absolvovat do stanoveného termínu. Kromě samotného studia mají doktorští studenti i pedagogické povinnosti. Jedná se o vedení cvičení v základních kursech matematiky (v průměrném rozsahu  5 hodin týdně) dle domluvy s pedagogickým tajemníkem ústavu, příp. i se školitelem.

Důležitým mezníkem ve studiu  je absolvování státní doktorské zkoušky. Tu je potřeba absolvovat do konce 3. ročníku studia. Podmínkou pro přihlášku k této zkoušce je jednak úspěšné složení všech zkoušek předepsaných v individuálním studijním plánu, a také předložení pojednání k této zkoušce. Pojednání obvykle obsahuje dosavadní vědecké výsledky studenta, které budou součástí připravované doktorské práce,  a také představy studenta, jak v práci dál pokračovat. Smyslem státní závěrečné zkoušky je  kromě  posouzení znalostí studenta také vyjádření příslušné odborné komise k dalšímu zaměření doktorské práce, které má napomoci k jejímu úspěšnému obhájení. Po absolvování státní doktorské zkoušky student pokračuje v přípravě své práce, kterou po jejím dokončení předloží se souhlasem školitele k obhajobě. Tato obhajoba probíhá opět před komisí, která na základě dvou nebo tří odborných posudků práce, celkového zhodnocení vědecké činnosti studenta i samotné prezentace výsledků práce před komisí rozhodne o udělení titulu PhD.

Doktorské studium v prezenční formě (v českém jazyce) je na FSI podpořeno stipendiem, jehož aktuální výši lze  zjistit na fakultních stránkách. Snahou ústavu i jednotlivých školitelů je zajistit navýšení tohoto stipendia z dalších (především projektových) zdrojů, student má možnost podat i svůj vlastní doktorský projekt. Podobně ústav finančně podporuje i další činnosti související se studiem, jako je např. účast na konferencích.  K zajištění odborné a pedagogické práce je studentovi přiděleno místo v ústavní kanceláři (kterou sdílí společně s několika dalšími doktorskými studenty). Předpokládá se přitom, že student bude na ústavu (mimo prázdninové období) 4 pracovní dny v týdnu v celkovém rozsahu 20 hodin, podle domluvy se školitelem. Obecnou snahou ústavu je zajistit studentům vstřícné akademické prostředí a podporu k úspěšnému zvládnutí jejich studia.