Doktora darbs ir oriģināls zinātniski pētnieciskais darbs siltumenerģētikā, siltumtehnikā, siltuma procesu automatizācijā. Darbā jāoperē ar matemātiskām metodēm, t.sk. matemātisko analīzi, statistiku, datormodelēšanu, eksperimentu plānošanu, eksperimentu datu apstrādi un rezultātu apkopošanu.
Darbs var būt tīri teorētisks, bet vairumā gadījumu teorētiski iegūtos rezultātus jāsalīdzina ar praktiskiem eksperimentāliem rezultātiem. Darba izstrādes laikā ir jāveic docētāja darbs, uzstāšanās zinātniskās konferencēs, jāiepazīstas ar mācību, zinātnisko iestāžu, ar nozari saistīto uzņēmumu darbību, t.sk. ar to zinātnisko, pētniecisko un cita veida ar izvēlēto tēmu saistīto darbību.