Născută în Oakland, statul California, Catherine Asaro a absolvit Facultatea de Chimie, apoi a obţinut masteratul în fizică şi doctoratul în chimie fizică la Harvard în 1983, respectiv 1985.
În 1987 a început să predea fizica la Colegiul Kenyon, iar din 1990 a devenit liber-profesionistă şi s-a dedicat literaturii SF.
A câştigat două premii Nebula: în 2001 pentru cel mai bun roman, The Quantum Rose, şi în 2008 pentru cea mai bună nuvelă, The Space-Time Pool.Este căsătorită cu John Kendall Cannizzo, astrofizician NASA.
