Alessandra Lanzara ha preso la laurea e il dottorato di ricerca in Fisica presso la Sapienza – Università di Roma. Per il suo lavoro di tesi ha ricevuto il Premio Marcello Conversi. È stata post–doc per tre anni presso la Stanford University, CA, Stati Uniti. Nel 2002 si è trasferita presso il dipartimento di Fisica della University of California at Berkeley, dove dal 2006 è professore associato. Dal 2002 è anche faculty scientist presso la divisione di Scienze dei Materiali del Lawrence Berkeley National Laboratory.
