Hovedmålet med doktorgradsprogrammet er å forberede studentene på vellykkede karrierer og lederroller i private og offentlige forskningslaboratorier og i akademia. Fakultetets veiledning sikrer vekt på utvikling av integritet, respekt, anstendighet, verdighet og ansvar, i en tradisjon som er eksplisitt innarbeidet i universitetets oppdragsplan. Essensiell støtte ytes av instituttets forskningssenter, Center for Atmospheric Sciences (CAS). Senteret er vertskap for forskningsfakultet, støttepersonell og infrastrukturen som kreves for å opprettholde kraftige programmer for sponset forskning. Intellektuell vitalitet fremmet av aktiv forskning er integrert i Hampton University sin institusjonelle visjon, og CAS er en nøkkelressurs for erfaringsbasert læring for studenter og for faglig utvikling av fakultetet.

Fakultet i USC Dornsife College's Department of Physics and Astronomy observerer de mest elementære naturformene og hvordan de oppfører seg i både indre og ytre rom. Fra elektroner til galakser, forskere ved fakultetet undersøker materiens struktur og hvordan den organiserer seg.

UC Santa Cruz er konsekvent rangert blant topp 10 over hele verden for romfag, og er kjent for banebrytende funn om eksplosive fenomener i kosmos, opprinnelsen til gravitasjonsbølger, stjernestruktur og planetstruktur, hemmelighetene til potensielt beboelige eksoplaneter og alle aspekter av observasjon, optisk og infrarød astronomi.