Licenciada en Bioquímica por la UAM, máster en Biomedicina Molecular y doctorado internacional en Biología Molecular por la misma universidad, durante su estancia en el CNIC Carolina Villarroya estudió los mecanismos que controlan la composición y secreción de exosomas. En el CNIO ha investigado el papel de las fosfatasas Cdc14 en la diferenciación de células madre pluripotentes y ha caracterizado un nuevo Síndrome de Aneuploidía Variegada en Mosaico que produce una alta susceptibilidad tumoral. En 2024, obtuvo un contrato Ramón y Cajal para empezar una línea de investigación independiente en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa- Es autora de 15 artículos científicos y una patente.