לימודי תואר שני במדעי הטבע נחלקים ללימודי מדעי החיים וללימודי מדעים מדויקים על מגוון תחומיהם. מרבית מוסדות הלימודים מציעים מסלולי לימוד אלו בשני אופנים. הראשון הוא המסלול המחקרי, אשר כולל הגשת עבודת תזה, ובוגריו יכולים להמשיך באופן ישיר ללימודי דוקטורט. מסלול זה מיועד בעיקר לאלו אשר רוצים להתמקצע במחקר ולהשתלב בסגלי ההוראה והמחקר במוסדות להשכלה גבוהה כמרצים וחוקרים מן המניין. 

המסלול השני הוא מסלול עיוני, שדורש הגשה של עבודת גמר שאינה מחקרית, או לחילופין היבחנות בבחינת גמר. מסלול זה מיועד בעיקר לאלו המעוניינים להעשיר את ידיעותיהם ולהפוך לאנשי מקצוע מיומנים ומשכלים יותר. בוגרי מסלול זה אשר ירצו להמשיך ללימודי דוקטורט יידרשו להשלמות המכשירות אותם לביצוע מחקר עצמאי, וזאת בהתאם לדרישות הפקולטה. 

תחום מדעי הטבע מתייחס לעולם הפיזי על רבדיו המגוונים, לימודי מדעי הטבע נוגעים בתחומים כגון: עולם החי, עולם הצומח, כימיה, גאו-כימיה, אסטרונומיה, מדעי היקום, מדעי כדור הארץ והסביבה, ביולוגיה, פיזיקה וכדומה. לימודי מדעי הטבע הינם לימודים מגוונים, עשירים ומעניינים בעלי מגוון רחב מאוד של תתי תחומים אשר פותחים בפני הסטודנטים הבוחרים בתואר שני במדעי הטבע מספר גדול מאוד של אפשרויות להתמחויות, ואפשרויות תעסוקה בעתיד.

בלימודי מדעי הטבע לתואר ראשון נחשף הסטודנט למגוון רחב של תחומים וזוכה להכיר תחומים רבים לעמוק ואילו לימודי תואר שני הם ספציפיים יותר וישנו במגוון רחב של התמחויות, כל סטודנט יכול לבחור את תחום ההתמחות המועדף עלי. כמה מתחומי ההתמחויות הפאשריים הם: מדעי הים, מדעי הסביבה, ניהול משאבי טבע וסביבה ועוד.

לימודי תואר שני במדעי הטבע פונים לבוגרי תארים ראשונים בתחום, בין אם מדובר על תואר ראשון מתחום מדעי החיים (כדוגמת ביולוגיה, רפואה, ביוכימיה, ביוטכנולוגיה, מדעי המזון, גנטיקה ועוד), ובין אם מדובר בתואר ראשון מתחום המדעים המדויקים (כדוגמת מתמטיקה, כימיה, פיזיקה, מדעי כדור הארץ, מדעים פלנטריים וננוטכנולוגיה). בוגרי תארים ראשונים מתחומים אלו אשר מעוניינים להרחיב את השכלתם ולהעשיר את ידיעותיהם יוכלו לפנות ללימודי תואר שני. 

כמו כן, אלו אשר שואפים לפתח קריירה אקדמית, יוכלו בסיומו של התואר השני במסלול המחקרי, להמשיך ללימודי דוקטורט ובסיומו להשתלב בסגל ההוראה והמחקר במוסדות להשכלה גבוה כחוקרים ומרצים מן השורה הראשונה.

תנאי הקבלה ללימודי תואר שני במדעי הטבע משתנים בין מוסד לימודים אחד למשנהו, לרוב הקבלה לתואר שני במוסד לימוד אקדמי תלויה בהישגיו של הסטודנט במסגרת לימודי תואר ראשון במדעי הטבע. על פי רוב ייצטרך המועמד להיות בעל תואר ראשון במקצוע בו הוא מעוניין להמשיך ללימודי תואר שני, עם זאת בדרך כלל גם בעלי תארים ראשונים במקצועות משיקים יוכלו להתקבל ללימודים, אך אלה ידרשו בהשלמות בהתאם לדרישות החוג.

אך ייתכן ובנוסף יידרש המועמד לעמוד בתנאי קבלה נוספים כגון ראיון קבלה, מבחני קבלה ספציפיים למקצוע, דינאמיקות קבוצתיות, הצגת המלצות מבעלי מקצוע וכדומה. כל הנ"ל משתנים כתלות במוסד הספציפי ועל כן כדאי לבדוק את תנאי הקבלה הקיימים במוסדות השונים.

משך זמן הלימודים בתואר שני במדעי הטבע משתנים בהתאם למסלול הלימודים הנבחר ובהתאם למוסד הלימודים. עם זאת, ניתן לומר באופן כללי כי על פי רוב הלימודים נמשכים כשנתיים. במסלול המחקרי, הכולל הגשת עבודת תזה, תינתן בד"כ הארכה לשנה נוספת במידת הצורך, וזאת לשם השלמת כתיבת התזה.

חשוב לציין כי מוסדות לימוד רבים מציעים לימודי תואר שני במדע הטבע במתכונת שאינה מתכונת לימודי יום, כדוגמת לימודי ערב או/ו לימודים בימי שישי בבוקר. אפשרות זו מהווה יתרון עבור אלו אשר מעוניינים לרכוש השכלה זו אך אין ביכולתם לפנות את יומם לשם כך, וזאת עקב התחייבויות קודמות.

מדעי הטבע הינו שם כולל למדעים מדויקים ולמדעי החיים, שני תחומים אשר כוללים בתוכם מגוון רחב ומגוון של נושאים והתמחויות (מתמטיקה, פיזיקה, ביולוגיה, כימיה, גנטיקה, מדעי כדור הארץ ועוד רבים נוספים). בהתאם לכך, נושאי הלימוד והחובות הלימודיות העומדות בפני סטודנטים לתואר מוסמך במדעי הטבע, משתנים בהתאם למקצוע אותו בחר הסטודנט. לפיכך, מומלץ לעיין בסילבוס החוג טרם תחילת הלימודים במוסד הלימודים הרלוונטי, וזאת על מנת לקבל את המידע העדכני והמדויק ביותר. 

בסיומו של התואר השני במדעי הטבע, יוכלו בוגרי המסלול המחקרי (הכולל הגשת עבודת תזה) להמשיך ללימודי תואר שלישי. בוגרי תואר מוסמך במדעי הטבע אשר סיימו את המסלול המקצועי (שאינו כולל הגשת תזה אלא פרויקט גמר שאיננו מחקרי), ומעוניינים להמשיך גם הם ללימודי דוקטורט, יידרשו בהשלמות המסמיכות אותם לעבודת מחקר עצמאית, וזאת בהתאם לדרישות הפקולטה.

על מנת להתקבל למסלול הדוקטורט על המועמדים להציג הישגים אקדמים גבוהים במסגרת התואר השני, להציג מכתבי המלצה, לעבור ראיון אישי וועדת קבלה. מסיימי מסלול הדוקטורט יוכלו לפתח קריירה אקדמית ולהשתלב בסגל המחקר וההוראה במוסדות להשכלה גבוהה, בתור מרצים וחוקרים מן השורה הראשונה.

מסיימי תואר שני במדעי הטבע יוכלו להשתלב במקום עבודתם הקודם בתנאי עבודה ושכר טובים יותר או לבחור להשתלב במקום עבודה חדש כאשר בפניהם אפשרויות רבות ומגוונות. משלימי תואר מוסמך במדעי הטבע יוכלו להשתלב בקלות רבה יחסית באחד מהתחומים הבאים: מחקר בגופים אקדמאיים, הוראה באוניברסיטאות, מחקר במכוני מחקר בתחומי ביולוגיה, בוטניקה, גנטיקה, בתנועות לשיפור הסביבה וכדור הארץ ועוד.

כמו כן, הבוגרים יוכלו גם להמשיך ללימודי תואר שלישי בתחומם, וזאת בתנאי שסיימו את לימודיהם במסלול המחקרי. בסיום לימודי הדוקטורט הבוגרים יוכלו להשתלב בסגל ההוראה והמחקר במוסדות להשכלה גבוהה כחוקרים ומרצים מן השורה הראשונה.