Pelajar yang tamat kursus geosains sering mendapati diri mereka bersedia untuk menjalankan penyelidikan bebas dalam sains bumi. Program-program ini biasanya termasuk pemeriksaan terperinci topik-topik seperti dinamik bendalir, teori geologi dan membendung bahan pencemar.

Syarat-syarat untuk program PhD sering melibatkan pelajar setelah sudah memperolehi ijazah Sarjana. Selain itu, tesis atau disertasi terutamanya yang terdiri daripada penyelidikan akademik asal perlu dikemukakan. Di sesetengah negara, kerja-kerja ini mungkin perlu dipertahankan di hadapan panel.