Dopo essersi laureata in Chimica all'Università di Pisa, Paola B. Arimondo ha ottenuto un dottorato in Biofisica al MNHN di Parigi e un dottorato in Chimica alla Scuola Normale Superiore di Pisa. È direttore di ricerca al CNRS e dirige l'Unità di Chimica Biologica Epigenetica e dil Dipartimento di Biologia Strutturale e Chimica dell'Institut Pasteur e l'UMR 3523 Chem4Life CNRS-Institut Pasteur. Le sue attività di ricerca si concentrano sulla sintesi di molecole per riprogrammare le cellule agendo sulla regolazione epigenetica alterata dai tumori e dagli agenti patogeni durante le infezioni. A causa del suo interesse nello sviluppo di nuovi farmaci, prima di venire all'Institut Pasteur, ha diretto l'unità Epigenetic Targeting of Cancer (ETaC), un laboratorio congiunto pubblico-privato tra il CNRS e i Laboratori Pierre Fabre, a Tolosa, Francia.