Nathalie Vernaz obtient un diplôme en sciences pharmaceutiques à la Faculté des sciences de l’UNIGE, en 1989. Elle travaille quelques années en officine, puis sur le terrain humanitaire avant de poursuivre son parcours professionnel aux Hôpitaux universitaires de Genève (HUG).  Elle y est successivement responsable du secteur achat et distribution de la pharmacie, cheffe du projet du plan stratégique, puis pharmacienne adjointe à la Direction médicale et qualité. Spécialisée en pharmaco-économie et pharmaco-épidémiologie, elle est titulaire d’un Master en business administration (MBA) de l’UNIGE et d’un PhD obtenu en 2011 en sciences pharmaceutiques.

En 2020, elle est nommée pharmacienne cantonale du Canton de Genève. Celle fonction lui permet de renforcer les liens entre les autorités cantonales, le réseau de collaborations externes et les interfaces avec les professionnel-les du canton dans le développement des aspects de sécurité et de santé publique. Son rôle a été particulièrement important lors du déploiement de la vaccination contre le COVID-19 dans le canton. Privat-docent de la Faculté de médecine de l’UNIGE en 2018, elle est nommée professeure titulaire au Département de pharmacologie, anesthésiologie, soins intensifs et urgences en août 2023.