Chiara Bodei è Professore Associato in Informatica all'Università di Pisa dal 2005 ed è stata ricercatrice dal 2000, dopo aver conseguito il dottorato di ricerca in Informatica.
La sua attività di ricerca è incentrata principalmente sulla Semantica dei Sistemi Concorrenti e Mobili e in particolare sui problemi di sicurezza e su quelli relativi ai servizi anche in scenari di cloud computing. Sempre partendo dalla Semantica della Concorrenza, parte della ricerca si è svolta nell'ambito della Systems Biology. In entrambi gli ambiti, si è avvalsa di tecniche di analisi statica per la verifica di proprietà di raggiungibilità dei sistemi.
Chiara Bodei è ed è stata coinvolta in progetti internazionali (EU ESPRIT Basic Research Action 8310 - LOMAPS, FET-GC-DEGAS and FETPI-GC-SENSORIA, British-Crui Partnership Programme 2009),
nazionali (CNR Progetto Strategico "Modelli e Metodi per la Matematica e l'Ingegneria", Progetto MURST "Tecniche Formali per la Specifica, l'Analisi, la Verifica,la Sintesi e la Trasformazione di Sistemi Software" e
Progetto MURST TOSCA "Theory of Concurrency, Higher Order and Types"), il progetto PRIN "SOFT", il progetto di ricerca di base TESLA della regione Sardegna e il progetto PRIN "Security Horizons", e in progetti locali (Progetto dell'Università di Pisa PRA 2016 64 Project Through the fog e Progetto dell'Università di Pisa PRA 2018 66 DECLWARE: Metodologie dichiarative per la progettazione e il deployment di applicazioni).
Inoltre, Chiara Bodei ha pubblicato più di sessanta tra riviste e atti di congresso internazionali, tutti con revisione, ed è ed è stata revisore per varie riviste e congressi.
Insegna e ha insegnato corsi di introduzione allinformatica, di fondamenti di programmazione, di didattica dellinformatica, di metodi formali per la sicurezza, di metodi e verifica di sicurezza.
Coltiva anche interessi legati alla didattica e alla divulgazione della scienza e in particolare dell'informatica. Da dicembre 2017 a luglio 2023 è stata Presidente del Sistema Museale di Ateneo dell'Università di Pisa.