Paola Melotti ha conseguito la laurea in Medicina e Chirurgia nel 1990 e successiva specializzazione in Genetica Medica presso l’Università di Verona. Successivamente ha ottenuto presso la stessa Università il titolo di Dottore di Ricerca in Fisiopatologia Metabolica Congenita.
Tra il 1992 e il 1995 è stata postdoctoral fellow presso il Jefferson Cancer Institute di Philadelphia (USA). Negli anni ha coltivato collaborazioni scientifiche con gruppi di ricerca presso Johns Hopkins
Hospital, Baltimore (USA); Sophia Children Hospital, Rotterdam; Utrecht Medical Center, Utrecht, NL, dove segue corsi di formazione.
Dal 2008 riveste un ruolo permanente in Genetica Medica presso l’Azienda Ospedaliera Universitaria Integrata di Verona (Centro Regionale Fibrosi Cistica).