Emmy Klieneberger-Nobel war eine deutsch-britische Mikrobiologin jüdischer Abstammung. Die jüdische Religion spielte im Leben der Familie jedoch keine bedeutende Rolle. Ihre Eltern, die ihre beiden Töchter taufen ließen, waren aus der jüdischen Gemeinde ausgetreten, strebten eine Assimilation in die deutsche Gesellschaft an und bezeichneten sich als freireligiös. Der Vater, der als Weinhändler tätig war, hatte zudem seinen Vornamen von „Abraham“ zu „Adolf“ ändern lassen.

Emmy Klieneberger-Nobel absolvierte nach dem Schulbesuch in ihrer Geburtsstadt dort zunächst auch das Lehrerinnenseminar, das sie 1911 abschloss. Zwei Jahre später erwarb sie ebenfalls in Frankfurt das Abitur und begann im gleichen Jahr ein Studium der Botanik und Zoologie, der Mathematik sowie der Physik an der Universität Göttingen. Sie setzte sie ihr Studium an der neugegründeten Universität Frankfurt fort, an der sie 1917 in Botanik promovierte. Sie wirkte ab 1922 am Städtischen Hygienischen Universitätsinstitut in Frankfurt und, nachdem sie als erste Frau an der Universität Frankfurt habilitert worden war, ab 1930 auch als Universitätsdozentin.

1933 wurde ihr aufgrund ihrer jüdischen Abstammung die Lehrbefugnis entzogen. Sie konnte nach London emigrieren, wo sie bis 1962 am Lister Institute of Preventive Medicine tätig war. Ihr Bruder Carl Klieneberger, der bis 1933 als Chefarzt und Leiter der internistischen Abteilung des Städtischen Krankenhauses in Zittau tätig war, nahm sich aufgrund des zunehmenden Antisemitismus kurz vor der Aberkennung seiner Approbation 1938 das Leben, ebenso wie 1941 ihre Mutter und ihre Schwester.  Ihrem Bruder Otto Klieneberger, der Oberarzt an der Universitätsnervenklinik in Königsberg war, half sie bei der Ausreise aus Deutschland über Großbritannien nach Südamerika. Sie verblieb, unterbrochen von einer kurzen Tätigkeit am Hygienischen Universitätsinstitut der Stadt Zürich im Jahr 1947, bis zu ihrer Emeritierung 1962 am Lister Institute.