Normalienne, titulaire d’une agrégation de sciences physiques et d’un doctorat de physique atomique et statistique, Docteure ès sciences, Elisabeth Giacobino a fait toute sa carrière comme chercheuse au CNRS, qu’elle intègre en 1969 en tant qu’attachée de recherche au laboratoire de spectroscopie hertzienne devenu le laboratoire Kastler-Brossel. Après l’obtention de son doctorat en 1976, elle est promue chargée de recherche puis maitre de recherche. Elle devient directrice de recherche en 1984 puis directrice du laboratoire Kastler-Brossel de 1999 à 2001 avant de diriger le département de sciences physiques et mathématiques du CNRS de 2001 à 2002. De 2002 à 2005, elle occupe la fonction de directrice de recherche au Ministère de l'enseignement supérieur et de la recherche. En 2006, elle est élue présidente de l’Institut d’optique théorique et appliquée et nommée chargée de mission pour l’interdisciplinarité au CNRS.
Ses travaux de recherche portent essentiellement sur la physique des lasers, l’optique non-linéaire et l’optique quantique. Elisabeth Giacobino détient le record du monde dans la réduction du bruit quantique de la lumière depuis plusieurs années.
Elle a reçu le prix Fabry de Gramont en 1990, le prix Felix Robin en 2010, le prix Humboldt en 2012.
Le Conseil scientifique de la Ville de Paris, composé de trente-quatre membres désignés par le maire, est une instance d’expertise et d’évaluation destinée à éclairer les décisions municipales dans les domaines qui relèvent de ses champs de compétences : recherche, enseignement supérieur, technologie, culture scientifique et technique.