Antonella Cartoni ha conseguito la laurea in Chimica nel 1997 presso l'Università di Roma “La Sapienza” con la votazione di 110/110 e lode. Nello stesso anno ha conseguito l'abilitazione alla professione di Chimico. Nel 1998 ha iniziato una attività di collaborazione presso l'Università di Roma “Tor Vergata”, dedicata allo studio della chimica ionica in fase gassosa mediante tecniche spettrometriche di massa e ha conseguito il titolo di dottore di ricerca nel 2001. Nel 1999 ha ricevuto, nell'ambito del “Progetto Giovani Ricercatori”, un finanziamento dal ministero per il progetto di ricerca: “Caratterizzazione e dosaggio di sostanze cannabinoidi in campioni biologici mediante spettrometria di massa”. Durante il dottorato di ricerca ha effettuato degli studi presso l'università di Bielefeld (Germania) dove ha utilizzato spettrometri di massa multisettore e a trasformata di Fourier(FT-ICR), sintetizzato e marcato con deuterio nuovi composti. Nel 2000 è diventata ricercatrice responsabile del laboratorio di spettrometria di massa presso l'industria farmaceutica Menarini Ricerche S.p.A. di Pomezia. E' stata membro del team di ricerca esperto nella caratterizzazione strutturale di nuove molecole attraverso la combinazione di diverse tecniche:spettrometria di Massa, NMR, UV, HPLC, GC e Drug Design. Nel 2003 ha vinto un assegno di ricerca biennale nel settore scientifico disciplinare CHIM 03 presso l'Università di Roma “La Sapienza”. Dal 2005 è ricercatore universitario di SAPIENZA università di Roma presso il dipartimento di Chimica e Tecnologie del Farmaco, Facoltà di Farmacia e Medicina e da Aprile 2014 presso il dipartimento di Chimica Facoltà di SMFN.