Nguyễn Kim Mai Thi sinh năm 1987 tại Heppenheim, Hessen; cha cô là người gốc Nha Trang và mẹ cô là người gốc Huế.[4] Cha cô cũng là một nhà hóa học.[5] Cô đã hoàn thành Abitur[lower-alpha 1] vào năm 2006 tại Hemsbach. Cô học tại Đại học Mainz và Viện Công nghệ Massachusetts.[6] Cô tốt nghiệp bằng tiến sĩ năm 2017, được đào tạo tại Đại học RWTH Aachen, Đại học Harvard và Đại học Potsdam.[7] Sau đó cô đã từ chối lời mời làm việc từ BASF để tập trung vào lĩnh vực truyền thông khoa học.[6] Cô đã kết hôn và có một con gái sinh vào tháng 1 năm 2020.[8][9]