Agostino Monorchio si è laureato a Pisa in Ingegneria Elettronica nel 1991 ed ha completato il corso di dottorato di ricerca in Metodi e Tecnologie per il Monitoraggio Ambientale presso la stessa Università nel 1994. Nel 1995 è stato borsista di ricerca del Gruppo di Radioastronomia dellOsservatorio Astrofisico di Arcetri (FI). È diventato Ricercatore Universitario dellUniversità di Pisa nel 1996 nel settore Campi Elettromagnetici, Professore Associato dal 2002, Professore Ordinario dal 2016 della stessa Università. È Adjunct Professor della Pennsylvania State University e docente presso lAccademia Navale di Livorno. È stato Visiting Professor presso lUniversità di Granada, Spagna, e presso la Communication University of China di Pechino.
Nel 2012 è stato nominato Fellow dallIEEE per i suoi contributi allo sviluppo dei metodi di calcolo per lelettromagnetismo e alla realizzazione di metamateriali mediante superfici selettive in frequenza.
Ha trascorso svariati periodi di formazione e di ricerca presso lElectromagnetic Communication Laboratory della Pennsylvania State University (USA) sia in seguito allassegnazione di una borsa di studio (Fellowship award) della Summa Foundation, New Mexico (USA) sia nellambito del programma CNR-NATO Senior Fellowships. Ha svolto numerose ricerche a carattere industriale e attività di consulenza tecnica per industrie nazionali, europee e statunitensi, coordinando, in qualità di responsabile scientifico, un cospicuo numero di progetti di ricerca nazionali ed europei. Svolge la funzione di revisore per riviste scientifiche internazionali, ed è stato Associate Editor della rivista IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters dal 2002 al 2007. Ha svolto attività di revisione di progetti di ricerca di interesse nazionale del Ministero della Ricerca e di prodotti sottoposti al Comitato di Indirizzo per la Valutazione della Ricerca (CIVR).
L'attività di ricerca svolta dal Prof. Monorchio è inerente i metodi numerici per lelettromagnetismo, i metamateriali a microonde, la propagazione radio per sistemi wireless, la progettazione e miniaturizzazione di antenne e la compatibilità elettromagnetica.
Lattività viene svolta principalmente presso il Laboratorio Antenne, Microonde e Compatibilità Elettromagnetica del Dipartimento di Ingegneria dellInformazione dellUniversità di Pisa, insieme ad un nutrito gruppo di studenti di dottorato, assegnisti di ricerca e contrattisti. I risultati delle ricerche sono stati finora pubblicati in più di 100 articoli su riviste e capitoli di libri e più di 200 comunicazioni a congressi internazionali e nazionali; è coautore di 4 brevetti.
È afferente al Laboratorio Nazionale RASS del Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni (CNIT) e allIstituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) della Sezione di Pisa. È membro della Società Italiana di Elettromagnetismo (SIEM).