Martha Mertens a étudié la biologie à la Ludwig-Maximilians-Universität de Munich et au Reed College de Portland, Oregon (États-Unis). Dans le cadre de son diplôme et de sa thèse de doctorat à la LMU de Munich, elle s'est intéressée à la biologie du développement, à la cytologie et à la génétique de la Drosophila melanogaster.

Sur le plan professionnel, elle a d'abord travaillé dans des institutions d'éducation et de protection de l'environnement. Pendant plusieurs années, elle a travaillé en tant qu'experte et consultante indépendante dans le domaine de la biotechnologie, en se concentrant sur l'utilisation du génie génétique dans l'agriculture et la production alimentaire.

Pendant un certain temps, elle a représenté les associations environnementales auprès de la Commission centrale pour la biosécurité (ZKBS). Depuis le début des années 1990, elle est membre de l'Institut pour la biodiversité.