Paolo Natoli, laureatosi in Fisica nel 1996 (summa cum laude), consegue il titolo di Dottore di Ricerca in Fisica nel 2000, dopo aver trascorso due anni alla University of California at Santa Barbara.
Ricercatore universitario dal 2002 viene confermato in ruolo dal 2005 presso la facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali di Tor Vergata.