Desde marzo de 2023, es miembro sénior distinguida del Center for American Progress.

Es autora o editora de artículos, ensayos y cuatro libros, el más reciente de los cuales es The Social Life of DNA: Race, Reparations, and Reconciliation after the Genome.

En 1994, Nelson se licenció en Antropología, magna cum laude, por la Universidad de California, San Diego, en 1994.

[8]​ Mientras estuvo allí, fue elegida miembro de Phi Beta Kappa.

[9]​ Obtuvo un doctorado en estudios americanos por la Universidad de Nueva York en 2003.

[12]​ En Yale, Nelson fue la primera mujer afroamericana en incorporarse al cuerpo docente del Departamento de Sociología desde su fundación 128 años antes.

Antes de su nombramiento en la Casa Blanca, Nelson formó parte de los consejos de administración de la American Association for the Advancement of Science, la Andrew W. Mellon Foundation,[28]​ el Center for Research Libraries, el Data and Society Research Institute,[29]​ el Rockefeller Archive Center, la Russell Sage Foundation,[30]​ la Fundación Teagle,[31]​ y la United States International University Africa en Nairobi, Kenia.

Ha sido miembro de la Red sobre Inteligencia Artificial, Internet de las Cosas y el Futuro fe la confianza del Foro Económico Mundial, y del Council on Big Data, Ethics, and Society.

Copresidió el Equitable Data Working Group,[51]​ un organismo creado por el presidente Biden mediante la Orden Ejecutiva 13985, Advancing Racial Equity and Support for Underserved Communities Through the Federal Government, y fue coautora de su informe.

[68]​ En 2001, con coautores, Nelson contribuyó con un capítulo y coeditó con Thuy Linh N. Tu Technicolor: Race, Technology and Everyday Life, uno de los primeros trabajos académicos en examinar la política racial de la tecnocultura contemporánea.

El marco de la brecha digital, argumenta, puede sobredimensionar el papel del acceso a la tecnología en la reducción de la desigualdad frente a otros factores no técnicos.

[73]​ El libro de Nelson de 2011, Body and Soul: The Black Panther Party and the Fight Against Medical [74]​ fue señalado por Publishers Weekly como merecedor de "elogios por su consideración y minuciosidad",[75]​ fue calificado por la American Historical Review de "obra importante y muy necesaria que marcará la pauta para los estudiosos",[76]​ y fue aclamado por el destacado académico Henry Louis Gates, Jr.

[74]​ Body and Soul inspiró un número especial de octubre de 2016 de la revista American Journal of Public Health sobre el legado sanitario del Black Panther Party, del que Nelson fue coeditora y fue galardonado con varios premios, entre ellos el Mirra Komarovsky Book Award.

[77]​ Con otros coautores, Nelson contribuyó con algunos capítulos, al libro Genetics and the Unsettled Past: The Collision of DNA, Race, and History, publicado en 2012.

[121]​[122]​ Es la mayor de cuatro hermanos, y se crio en San Diego, California.

Estudió en la University of San Diego High School, una escuela privada católica y coeducacional.