Signori del Tempo
Nonostante la specie dei Signori del Tempo sia fisicamente molto simile a quella umana, la loro fisiologia differisce in alcune caratteristiche cruciali. Il Dottore ha infatti due cuori, un sistema respiratorio che gli permette di restare senz'aria e una temperatura del corpo interna di 15-16 gradi Celsius. Ha inoltre esibito il potere di assorbire, trattenere e rilasciare grandi quantità di elettricità e di alcuni tipi di radiazioni.
Il Dottore ha dimostrato di avere poteri telepatici: può infatti connettersi mentalmente ad altre sue incarnazioni, accedere ai ricordi di altri individui, sopprimere parte della memoria di una persona e comunicare telepaticamente con altri Signori del Tempo. Allo stesso modo, altre persone possono, se connesse a lui telepaticamente, entrare in contatto con la sua memoria. Sia nella serie classica (Il ladro di menti) che nella nuova (Incubo Cyberman) ha dato prova di avere una resistenza maggiore degli esseri umani al controllo mentale.
È inoltre in grado di ipnotizzare una persona e di leggere un libro intero in pochi istanti, sfogliandone velocemente le pagine.
Come lo stesso Dottore ha dichiarato, un Signore del Tempo può avvertire la presenza di un altro, cosa comprovata quando il Dottore conobbe la Missy, la nuova rigenerazione femminile del Maestro, per la prima volta, infatti, ancor prima di sapere chi fosse, si era accorto che Missy era un Signore del Tempo avvertendo entrambi i suoi cuori.
Nell'episodio Le fiamme di Pompei, il Dottore spiega a Donna di essere in grado di percepire il «tessuto di cui è costituito l'universo» e di poter distinguere tra «punti fissi» (fixed points) e «punti in movimento» (points in flux), ovvero i punti nel tempo e nello spazio che non è possibile o che è possibile modificare. Può inoltre vedere cosa accadrebbe se il corso degli eventi cambiasse: in L'acqua di Marte, dopo aver lui stesso cambiato il corso della storia a fine episodio, riesce a vedere il nuovo corso degli eventi futuri. Questi suoi poteri hanno però una lacuna: nell'episodio Uccidere la Luna ha affermato che esistono alcuni punti del tempo non ben definiti, le «zone grigie» (grey areas), dei quali non è possibile capire se si tratti di punti fissi o no.
Il Dottore, come gli altri Signori del Tempo, è in grado di sopravvivere all'ingerimento di cianuro, tramite una tecnica particolare che consiste nell'ingerire dell'alcool e del cloruro di sodio e poi saltare per "mescolare" (Un caso per Agatha Christie).
Più volte il Dottore ha dato prova di poter comprendere la composizione chimica di una sostanza semplicemente assaggiandola, come si è visto in L'invasione di Natale e L'undicesima ora.
Il Dottore è un ottimo giocatore di cricket e in un'occasione si dimostra prodigiosamente abile nel gioco del calcio, pur non conoscendone le regole base; è inoltre molto abile nella pratica della scherma.
Nella sua ultima apparizione, il Secondo Dottore dichiara che un Signore del Tempo può vivere eternamente, se «evita di incappare in incidenti»; ciò sarebbe dovuto al fatto che al momento della morte i Signori del Tempo sono in grado di rigenerarsi in un nuovo corpo. L'affermazione tuttavia è incerta, dal momento che successivamente viene dichiarato che un Signore del Tempo ha a disposizione solamente dodici rigenerazioni.
Nell'episodio Un uomo buono va in guerra il Dottore rivela che la stirpe dei Signori del Tempo è nata esponendosi per anni e anni ai vortici temporali assorbendone parte del potere, ma il Dottore probabilmente deve aver ottenuto i suoi poteri dalla nascita quando la stirpe ormai si era già formata.
Il Dottore possiede vastissime conoscenze in tutti i campi dello scibile; nell'episodio Padroni dell'universo (seconda parte) dichiara di saper parlare cinque miliardi di lingue, ribadendo successivamente il concetto in Il pianeta dei morti, in cui afferma invece di saper parlare "tutte le lingue".