Наталья Фёдорова окончила Московский государственный университет по специальности метеорология. Защитила кандидатскую диссертацию в Гидрометцентре России по использованию спутниковых данных в прогнозе погоды. Более 20 лет проработала в Гидрометцентре России. С 1995 профессор Государственного университета в Бразилии. Опубликовала 7 книг, 6 глав в книгах, 60 статей в научных журналах, 157 на конгрессах, имеет патент. Была руководителем 23 диссертаций и 21 дипломной работы.