Trabalhou cerca de vinte anos na Universidade da Califórnia, Berkeley, onde foi director do Centro de Estudos Ambientais. É director do Centro de Citologia Experimental e professor catedrático no Instituto de Ciências Biomédicas Abel Salazar (ICBAS), da Universidade do Porto. Foi director do Instituto de Biologia Molecular (IBMC), Porto. Dirige o grupo de trabalho Human Related Biotechnology da OCDE. É presidente do conselho científico do Pavilhão do Conhecimento - Ciência Viva.

Com licenciatura e mestrado em Psicologia na Universidade de Paris VIII - Vincennes, e doutoramento em Ciências da Educação na Universidade de Paris V - René Descartes - Sorbonne, Ana Bettencourt foi eleita presidente do Conselho Nacional de Educação pela Assembleia da República, em 2009. Dedica-se activamente à intervenção cívica em educação, ensino superior e direitos das mulheres. Grande Oficial da Ordem do Infante D. Henrique (Portugal), Comendadora da Ordem de Mérito (França) e Grande Oficial da Ordem de Leopoldo II (Bélgica).

Membro do conselho Nacional de Educação, é o Presidente Honorário do Centro de Neurociências e Biologia Celular de Coimbra (CNC), que fundou em 1989. É professor catedrático na Universidade de Coimbra, da qual foi reitor de 2002 a 2003, e Conselheiro de Serviço de Educação da Fundação Calouste Gulbenkian (desde 2006).

É Professor Catedrático no Departamento de Física da Universidade de Coimbra e Director da Biblioteca Geral da Universidade de Coimbra. Criou e dirige o Centro Ciência Viva Rómulo de Carvalho. Ganhou o Globo de Ouro de Mérito e Excelência em Ciência de 2004 atribuído pela SIC e "Caras" em 2005. Ordem do Infante D. Henrique em 2005. Ganhou os Prémios Inovação do Fórum III Milénio e Rómulo de Carvalho da Universidade de Évora em 2006.

Foi presidente da Comissão Ciências da Vida da Agência Espacial Europeia (ESA) (1989 - 1992), vice-presidente da Comissão Micro-gravidade da ESA (1992 - 1994), membro da Comissão Científica da ESA para a Estação Espacial Internacional (1994 - 2000) e presidente dos Fundos Educativos da ESA para a Estação Espacial Internacional (2003 - 2005). Participou em dez missões espaciais da NASA e da ESA, três das quais como investigador principal.

Prémio Pessoa (2010), é Professora Catedrática da Faculdade de Medicina de Lisboa. Coordena, desde 2001, o Instituto de Medicina Molecular (IMM) da Faculdade de Medicina. Pertence à Academia Portuguesa de Medicina e à Academia das Ciências de Lisboa. Foi distinguida por três vezes com o Prémio de Investigação Pfizer, atribuído pela Sociedade das Ciências Médicas, em Lisboa. Recebeu em Espanha o Prémio DuPont de Ciência (2002), sendo a primeira mulher com este galardão ibérico, criado em 1992.

É Doutorada em Educação, na especialidade de Pedagogia, pela Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (1996) Mestre em Educação, na especialidade de Supervisão e Orientação Pedagógica, pela Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (1986) e Licenciada em Filologia Germânica, pela Faculdade de Letras da Universidade de Lisboa. É Professora no Instituto de Educação da Universidade de Lisboa. Áreas de investigação: Aprender e Ensinar a Pensar, Educação para a Cidadania e Formação de Professores
Recentemente, Coordenadora Nacional e membro do grupo director do Projecto do Conselho da Europa “Educação para a Cidadania Democrática” (2002-2005. Membro enquanto perito na Expert Network on Indicators for European, Active and Democratic Citizenship coordenado pelo “Center for research on lifelong learning” do “Joint Research Center” da Comissão Europeia e apoiada pelo Conselho da Europa.