Метою програми є набуття практичних навичок з використання здобутих знань для проведення науково-дослідницької та інноваційної діяльності (деталізація та класифікації практичних завдань, які стоять на шляху досягнення кінцевої мети; вибір оптимального методу розв’язання кожного з проміжного завдання; аналіз здобутих результатів та розробка рекомендацій з їх упровадження у практичній діяльності наукової лабораторії або виробничої фірми).
Освітньо-наукова програма «Експериментальна ядерна фізика та фізика плазми» представляє собою освітній курс фундаментального та прикладного спрямування, орієнтований на підготовку наукових кадрів для сучасних наукових лабораторій, які займаються проблемами фізики елементарних частинок, фізики плазми та керованого термоядерного синтезу, теоретичної та експериментальної ядерної фізики, а також з інформаційних систем для наукоємних фізичних технологій та ядерної енергетики. Програма ґрунтується на оволодінні традиційними та найсучаснішими методами теоретичної та експериментальної фізики, вищої математики та комп’ютерного моделювання для розв’язання актуальних фундаментальних, науково-практичних та технологічних задач.
Освітньо-наукова програма «Експериментальна ядерна фізика та фізика плазми» представляє собою освітній курс фундаментального та прикладного спрямування, орієнтований на підготовку наукових кадрів для сучасних наукових лабораторій, які займаються проблемами фізики елементарних частинок, фізики плазми та керованого термоядерного синтезу, теоретичної та експериментальної ядерної фізики, а також з інформаційних систем для наукоємних фізичних технологій та ядерної енергетики. Програма ґрунтується на оволодінні традиційними та найсучаснішими методами теоретичної та експериментальної фізики, вищої математики та комп’ютерного моделювання для розв’язання актуальних фундаментальних, науково-практичних та технологічних задач.
Для поглибленої фахової підготовки освітньо-наукова програма містить низку дисциплін за вибором. Кожен студент сам обирає для вивчення дисципліни з пропонованого переліку.
Тривалі виробнича та переддипломна практики студентів, а також науковий спецсемінар мають за мету формування у здобувачів вищої освіти наукового світогляду, умінь та навичок практичної, наукової та науково-виробничої діяльності. Базами для проходження практик є провідні науково-дослідні установи України, зокрема Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України, Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України, Інститут електрофізики та радіаційних технологій НАН України, Фізико-технічний інститут низьких температур імені Б. І. Вєркіна НАН України, а також інші наукові установи та науково-виробничі підрозділи підприємств різних форм власності, заклади вищої освіти, інші організації, діяльність яких пов’язана з науковими дослідженнями. Студенти мають можливість проходити стажування в університетах та наукових центрах Західної Європи та США.