حصل مطر بن غالي الطوالة على درجة الدكتوراه من كلية التربية بجامعة الملك سعود، وذلك بعد اجتيازه المناقشة العلمية بنجاح. وجاءت أطروحته بعنوان: «توظيف تقنيات الذكاء الاصطناعي في تطوير الخدمات الإلكترونية في إدارات التعليم بالمملكة العربية السعودية»، حيث تناولت سبل الاستفادة من التقنيات الحديثة في تحسين جودة وكفاءة الخدمات التعليمية. ويُعد هذا الإنجاز إضافة علمية مميزة تسهم في دعم توجهات التحول الرقمي في قطاع التعليم، وتعزيز استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي بما يخدم تطوير الأداء المؤسسي ورفع كفاءة الخدمات المقدمة.