Architecte de formation, Nathalie Charbonneau détient un doctorat en aménagement, option innovations technologique et informatique. Elle est spécialisée dans la modélisation informatique (3D et 4D) du patrimoine bâti. Elle a travaillé pendant plusieurs années en recherches en milieu universitaire, notamment au GRCAO de l'Université de Montréal et au LHPM de l'UQÀM. Elle est maintenant travailleuse autonome et se dédie à la recherche et à l'enseignement.