Nicolas Ray étudie la biologie à Lausanne, puis obtient à l’UNIGE un master en sciences de l’environnement en 1999 et un PhD en biologie en 2003. Durant trois séjours post-doctoraux (Université de Melbourne, Université de Southampton, Université de Berne), il approfondit ses techniques de modélisation des mouvements des individus et des populations. En 2009, il revient à l’UNIGE comme collaborateur scientifique au sein de l’Institut des sciences de l’environnement (ISE). Il est ensuite nommé chargé d’enseignement, puis, en 2014, chargé de cours. De 2009 à 2018, il est détaché à mi-temps auprès du groupe GRID-Genève du Programme des Nations Unies pour l’Environnement, où il dirige dès 2013 l’Unité de modélisation environnementale et géotraitement. En parallèle et depuis 2004, Nicolas Ray co-développe le logiciel AccessMod, un outil officiel de l’OMS pour modéliser l’accessibilité géographique aux services de santé dans les pays à faible et moyen revenu. Ses recherches appliquées dans ce domaine sont financées par l’UNFPA, l’UNICEF, le Fonds mondial et la Banque mondiale, et viennent en soutien aux ministères de la santé de plus de 17 pays africains. Il rejoint l’Institut de santé globale de la Faculté de médecine en 2018, où il crée son groupe de recherche GeoHealth, tout en continuant d’être impliqué dans l’enseignement et la recherche à l’ISE comme directeur du Pôle en sciences digitales pour l’environnement et la santé. Il est nommé professeur associé à l’Institut de santé globale de la Faculté de médecine en janvier 2021.