Carmem M. Gilardoni estudou Físical na Universidade de Brasília, onde se formou como bacharel em 2014. Após isso, formou-se como mestre (cum laude) em Nanosciências pela University of Groningen, nos Países Baixos, onde realizou projetos interdisciplinares na interface entre ótica, eletrônica e biologia. Em seu projeto, ela estudou como dispositivos eletrônicos baseados em grafeno podem ser usados como sensores para investigar as propriedades opto-spintrônicas de macromoléculas. Concluiu seu doutorado também na University of Groningen em 2021 com as distinções máximas (cum laude). Seu projeto de doutorado envolveu o estudo óptico das propriedades de spin de defeitos localizados na estrutura cristalina de semicondutores, com possíveis aplicações em tecnologias quânticas.