El programa de Doctorado en Nanociencias y Nanotecnología es de importancia relevante no solo para el Cinvestav, sino en el ámbito nacional, debido a que es uno de los programas con más número de profesores, cuenta con una matrícula de más de 70 estudiantes divididos en diferentes áreas de interés englobadas en el ámbito de las nanociencias, como la nanomedicina, nanocatálisis aplicada a la biorremediación de cuerpos de agua, la nanofotónica y la nanobiotecnología, entre muchas otras áreas.
Una de sus principales ventajas respecto a otros programas alojados en diversas instituciones, es que al ubicarse en Cinvestav Zacatenco cuenta con la oportunidad de interactuar con sus diversos departamentos, lo que permite a los estudiantes pasar de un ambiente de biotecnología, a un ambiente de biomedicina o física de forma inmediata, teniendo así una formación integrada y transversal.