É investigadora no Departamento de História e Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa e membro do Centro de Filosofia das Ciências da Universidade de Lisboa (CFCUL), no qual é vice-head do grupo de investigação «Filosofia da Tecnologia, Ciências Humanas, Arte e Sociedade». Em 2013, publicou o seu primeiro livro, com um prefácio de Jacques Rancière, intitulado Gilles Deleuze: Philosophie et Littérature, pela editora L’Harmattan, Paris, livro que foi recentemente traduzido para Inglês e publicado nos EUA pela editora Rowman & Littlefield, com o título: Deleuze’s Literary Theory. The laboratory of his philosophy. Em 2014 fundou o Laboratório de Ciência-Arte-Filosofia (SAP Lab) que dirige desde então. Doutorada em Filosofia pela Université Paris 8, Catarina Pombo Nabais fez também uma Pós-graduação em Curadoria da Arte pela FSCH/Nova, e tem vindo a desenvolver trabalho como curadora. Organizou, entre outras, a exposição «Desorient Express» no Museu do Oriente, em 2016, «O mais profundo é a pele. Coleção de tatuagens do IML de 1910-1940», no MUDE, em 2017, e «Empty Space of the Unknown/Nothing is Right Now» de Katrin von Lehmann, na Galeria Ciências da FCUL, em 2019. Curadora convidada da área «Ciência, Arte e Filosofia» do Festival Internacional de Ciência FICA, organizado pela Câmara Municipal de Oeiras, é ainda fundadora e curadora da galeria de arte Oficina Impossível, em Lisboa, e curadora convidada do grupo de artistas «Coletivo à linha».