杜克大学生物化学系的研究生从事教师指导的研究和研究生课程，以加深对生物化学、物理生物化学基本概念的理解，以及对已发表研究的批判性分析。
学生从该系中小学教师目前正在研究的广泛研究项目中选择论文主题，包括：酶机制、信号转导、细胞周期控制、细胞骨架结构、原核和真核转录、遗传疾病、糖蛋白、DNA分区/隔离，质膜受体，细胞分化，基因调控，肿瘤生物学中的 DNA 修复机制和 DNA 修复缺陷，DNA 加工，RNA 修饰，mRNA 衰变和翻译控制，多药耐药性和耐受性，膜囊泡生物发生、微生物毒素活性、内吞作用、蛋白质插入膜、离子通道结构和功能、金属蛋白、翻译后修饰、药物设计、蛋白质和 RNA 结构的分析和设计以及大分子的 X 射线晶体学和核磁共振研究结构和折叠。该部门位于一个大型的、以研究为导向的医疗中心，紧邻艺术和科学校园，培养了一个富有成效和协作的科学社区。