ปรัชญาดุษฎีบัณฑิต (สาขาวิชาเคมีอินทรีย์) จากคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล เนื่องจากทรงสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีด้วยคะแนนยอดเยี่ยม เมื่อมีพระดำริถึงการศึกษาต่อในระดับบัณฑิตศึกษา มหาวิทยาลัยมหิดลจึงอนุมัติให้ทรงเข้าศึกษาในระดับปริญญาดุษฎีบัณฑิตได้โดยไม่ต้องผ่านมหาบัณฑิตก่อนทรงศึกษาด้วยพระวิริยะอุตสาหะใฝ่พระทัยในการศึกษาเล่าเรียนเป็นที่ยิ่งทั้งที่มีพระราชกิจในฐานะสมเด็จพระเจ้าลูกเธอก็ยังเสด็จพระดำเนินไปทรงพระอักษรร่วมกับพระสหายในชั้นเรียนอย่างสม่ำเสมอตลอดจนทรงงานในห้องแล็บด้วยพระองค์เองอย่างไม่ทรงท้อถอยแม้จะทรงแพ้สารเคมีก็ตามโดยทรงทำวิทยานิพนธ์เรื่อง "Part I: Constituents of Boesenbergia pandurata (yellow rhizome) (Zingiberaceae). Part II: Additions of lithio chloromethyl phenyl sulfoxide to aldimines and alpha,beta-unsaturated compounds" และได้รับพระราชทานปริญญาปรัชญาดุษฎีบัณฑิต สาขาวิชาเคมีอินทรีย์ เมื่อวันที่ 11 กรกฎาคม พ.ศ. 2528
ปรัชญาดุษฎีบัณฑิต (สาขาเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ) คณะประมง มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ (หลักสูตรแบบไม่มีหน่วยกิตรายวิชา)ในปีการศึกษา 2549 จากผลงานวิจัยเรื่อง "Molecular Genetic Studies and Preliminary Culture Experiments of Scallops Bivalve: Pectinidae) in Thailand"
ปรัชญาดุษฎีบัณฑิตวิทยาศาสตร์ชีวภาพ สาขาชีวภาพทางสัตวแพทย์ (หลักสูตรนานาชาติ) คณะสัตวแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ทรงวิทยานิพนธ์ เรื่อง “Effect of Morphine and Morphine-Tramadol Infusions in Sevoflurane-Anesthetized Dogs.”
Doctor of Philosophy (Toxicology) จาก มหาวิทยาลัยโตเกียว ประเทศญี่ปุ่น
ระดับหลังปริญญาเอก (Post Doctoral) ณ มหาวิทยาลัยอูล์ม ประเทศเยอรมัน เรื่อง Synthesis of Oligonucleotides Using Polymer Support and Their Applications in Genetic Engineering
