La Scuola è articolata in due sezioni:
-Farmacologia e Tossicologia Molecolare
-Fisiologia Cellulare e Neuroimmunofisiologia

1° anno
La didattica formativa è sviluppata tramite lezioni frontali ed attività di laboratorio svolte da tutti i docenti della Scuola e da docenti esterni, sia su argomenti generali, sia su tematiche particolari, oggetto delle ricerche condotte nei vari laboratori afferenti alle due sezioni della Scuola.
Le lezioni sono svolte in due periodi dell’anno, febbraio e giugno ed articolate in 60 ore di didattica frontale e 30 ore di didattica sperimentale, a posto singolo. Sono previste inoltre brevi stage presso i laboratori del CNR di Pisa, dell’Università di Bologna, dell’Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri e dell’Istituto Regina Elena (Istituti Fisioterapici Ospitalieri).
Gli studenti di dottorato, inoltre, seguono seminari tenuti dagli stessi docenti e da esperti nazionali ed internazionali su vari argomenti inerenti la fisiologia, farmacologia e tossicologia organizzati sia dalla scuola che da altre scuole di dottorato dell’Università di Siena.
Settimanalmente viene svolta la discussione, condotta a rotazione da ciascun dottorando, di una pubblicazione di particolare interesse per le finalità della Scuola e apparsa su riviste scientifiche internazionali(Journal club).
La sopra descritta attività didattica, comprensiva anche del Journal club, costituisce la componente didattica del Master scientifico-culturale attivato nella Scuola.
Gli studenti iniziano a mettere le basi del loro programma di ricerca che sarà argomento del proprio dottorato e i risultati ottenuti, sebbene ovviamente preliminari, sono presentati sotto forma di poster durante il Seminario nazionale annuale dei Dottorandi in Farmacologia e Scienze affini e al Seminario nazionale annuale dei Dottorandi in Fisiologia.

2° anno
L'attività didattica comune alle due Sezioni si articola attraverso la partecipazione al Journal club della Scuola di Dottorato e a seminari tenuti da esperti nazionali ed internazionali su vari argomenti inerenti la fisiologia, farmacologia e tossicologia. L’attività formativa dei dottorandi prevede inoltre, la partecipazione a congressi tematici Nazionali ed Internazionali, nonché la possibilità di un periodo di soggiorno all’estero in laboratori con i quali i Docenti del Corso collaborano. Entro la fine del secondo anno i dottorandi delle due sezioni partecipano con un poster relativo al proprio lavoro al Seminario nazionale annuale dei Dottorandi in Farmacologia e Scienze affini e al Seminario nazionale annuale dei Dottorandi in Fisiologia.

3° anno
L'attività didattica comune alle due Sezioni si articola, come nel secondo anno, attraverso la partecipazione al Journal club della Scuola di Dottorato e a seminari tenuti da esperti nazionali ed internazionali su vari argomenti inerenti la fisiologia, farmacologia e tossicologia. I risultati ottenuti nei tre anni sono esposti e discussi durante il Seminario nazionale annuale dei dottorandi in Farmacologia e Scienze affini e al Seminario nazionale annuale dei dottorandi in Fisiologia. Inoltre, al fine della presentazione della Tesi, i risultati ottenuti sono presentati e discussi dallo studente ai membri del consiglio del Dottorato. Il giudizio positivo consente la stesura della Tesi Sperimentale in cui deve essere riportato lo stato dell’arte, l’ipotesi iniziale, le metodiche sperimentali utilizzate, i risultati, un’ampia e critica discussione dei risultati ottenuti e una bibliografia aggiornata. La tesi sperimentale è discussa di fronte ad una commissione di nomina rettorale.