Alors ton domaine doit se rapprocher un peu du mien (plus que les sciences humaines par exemple), sauf que le lien avec le secteur privé doit être plus important.
Pour l'inscription en thèse (et aussi pour la sélection), il faut voir avec l'école doctorale dont tu dépends (en fait, dont dépend le labo où tu vas faire ta thèse). Soit tu continues dans la même ED que celle de ton master 2, soit tu pars ailleurs parce que tu trouves un sujet qui t'intéresse. Pour les détails, les mieux placés pour te renseigner sont tes professeurs.
Il y a en général une liste de sujets qui sont proposés, tu les trouves facilement sur les sites des différentes ED ou sur les forums ou listes spécifiques à ton domaine (si il y en a? En bio on en a plein), là aussi voit avec tes profs. Tu peux aussi avoir une thèse en prolongement de ton stage de Master2, donc quand tu vas choisir ton stage renseigne toi aussi pour savoir si il y a un sujet de thèse dans la foulée. Si un sujet te plait, essaye aussi de te renseigner sur la réputation du labo, de rencontrer des thésards qui y sont ou en sont sortis récemment, pour savoir comment ça se passe.
Pour une thèse tu es en général financée (en tout cas pour les sciences dures). Tu peux soit être financée par une bourse ministérielle, soit par une autre source de financement, qui est trouvé par le labo qui t'accueille (fonds propres du labo, ou contrat de recherche, ou partenariat avec le privé). Pour les bourses ministérielles, dans l'ED dont je dépends (à Rennes), il y a un concours vers le mois de juin. Les labos déposent les sujets de thèse pour lesquels ils souhaitent un financement, les étudiants choisissent un sujet qui les intéressent et sont évalués sur une présentation orale (en gros, CV + choix et prise en main du sujet). Le jury ensuite choisit un certain nombre de binômes "sujet/étudiant" (les bourses sont attribuées à un sujet et à un étudiant particulier).
C'est dans les domaines des sciences humaines qu'on trouve plutôt les thèses non financées (donc où les gens doivent bosser en parallèle pour avoir des sous). C'est quand même assez galère.
Tu ne choisis pas précisément ton sujet au départ (il est définit plutôt par les labos d'accueil), mais sur 3 ans les sujets ont largement le temps d'évoluer et tu as normalement beaucoup d'opportunité pour faire évoluer ton travail. C'est quand même une période d'apprentissage donc tu es encadrée (plus ou moins d'ailleurs selon les labos) mais on attend aussi de toi que tu prennes de plus en plus d'autonomie sur ton sujet. C'est une période assez intense (surtout la dernière année en général) mais qui peut être très épanouissante.
En ce qui concerne les relations avec le privé, ce n'est pas très développé dans mon domaine, donc je ne veux pas dire de bêtises, mais il me semble que quand une boîte privée est prête à dépenser des sous pour la formation d'un thésard, il est possible qu'elle ait dans l'idée de ne pas ensuite laisser partir ce thésard dans la nature! ;) et je pense que si tu veux travailler dans le privé, il est sans doute mieux en effet de ne pas choisir un sujet de thèse complètement déconnecté de ce monde là.
Bon voilà un peu en vrac, si ça n'est pas clair n'hésite pas à redemander! Mais surtout va parler avec tes profs, ils devraient pouvoir t'apporter des infos.