H Μαρία Πετρονικολού είναι απόφοιτη του τμήματος Φυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών (2018), όπου επέλεξε την κατεύθυνση της Θεωρητικής, Υπολογιστικής Φυσικής και Αστροφυσικής. Απέκτησε το Μεταπτυχιακό Δίπλωμα Ειδίκευσης από το Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών «Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές» (2020), της Σχολής Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών του ΕΜΠ και του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος». To 2024 ανακηρύχθηκε Διδάκτωρ του τμήματος Φυσικής της ΣΕΜΦΕ, υπό την επίβλεψη του Διευθυντή Ερευνών του ΙΑΑΔΕΤ Μάνου Σαριδάκη, με αντικείμενο μελέτης τις: «Κοσμολογικές Επιπτώσεις των Τροποποιημένων Θεωριών Βαρύτητας». Από το 2025 είναι μεταδιδακτορική ερευνήτρια του ΙΑΑΔΕΤ υπό την επίβλεψη του Μάνου Σαριδάκη. Διεθνείς Συνεργασίες: Laser Inferometer Space Antenna (LISA).

Τα ερευνητικά της ενδιαφέροντα εστιάζουν στη σχετικότητα, κοσμολογία, θεωρίες βαρύτητας, σκοτεινή ενέργεια, βαρυτικά κύματα.