Η Nettie Stevens και ο Edmund Beecher Wilson ήταν οι πρώτοι ερευνητές που περιέγραψαν την χρωμοσωμική βάση του φύλου. Γεννήθηκε στις 7 Ιούλη 1861, στο Cavendish του Vermont. Η οικογένειά της ήταν μεσοαστοί και είχαν ζήσει στην Αγγλία για πέντε γενιές. Ο πατέρας της ήταν μαραγκός και πολυτεχνίτης. Η δουλειά του πήγαινε αρκετά καλά και κατάφερε να κάνει αρκετή περιουσία στο Westford, ώστε να στείλει τα παιδιά του στο σχολείο.
Παιδί εργαζόμενων γονέων, η Nettie Stevens μεγάλωσε σε μια εποχή, όπου ήταν περιορισμένες οι δυνατότητες εκπαίδευσης των γυναικών. Εκείνη την περίοδο η εκπαίδευση δεν ήταν συνηθισμένη για τις γυναίκες, αλλά η Stevens είχε την τύχη να παρακολουθήσει τα μαθήματα στην ακαδημία Westford, η οποία ήταν ανοικτή σε μαθητές όλων των εθνικοτήτων και των δυο φύλων. Αυτό φαίνεται πως επηρέασε σε μεγάλο βαθμό το επαγγελματικό της μέλλον.
Η Nettie Stevens αποφοίτησε από την ακαδημία στα 19 της χρόνια, ολοκληρώνοντας σε μόνο δυο χρόνια την εκπαίδευση της και όχι σε τέσσερα, όπως θα έπρεπε. Αποφοίτησε μάλιστα με την υψηλότερη δυνατή βαθμολογία της χρονιάς της, όπως βέβαια συνέβαινε και σε κάθε σχολική χρονιά. Αποφάσισε να πάει στο κολλέγιο των εκπαιδευτικών στη Μασαχουσέτη και στη συνέχεια εργάστηκε ως δασκάλα για κάποιο διάστημα, αρκετό για να εξοικονομήσει κάποια χρήματα για την περαιτέρω εκπαίδευση της και με σκοπό να παρακολουθήσει ένα πανεπιστήμιο στην Καλιφόρνια.
Ως δασκάλα η Nettie Stevens δίδασκε λατινικά, μαθηματικά, αγγλικά, καθώς και φυσιολογία και ζωολογία στο γυμνάσιο του Λίβανου, στο Χάμσαϊρ, και είχε μεγάλο ζήλο για μάθηση, τον οποίο προσπάθησε να μεταδώσει και στους μαθητές και στους συναδέλφους της. Αργότερα, εργάστηκε και ως βιβλιοθηκάριος, ωστόσο υπάρχουν κενά στην ιστορία της που αγνοούνται από αυτή την περίοδο έως ότου γράφτηκε στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ το 1896 σε ηλικία 35 χρόνων. Εκεί σπούδασε φυσιολογία υπό τον καθηγητή Oliver P. Jenkins.
Παρόλο που η Nettie Stevens συνεργάστηκε με τον Hunt Morgan, το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας το εκτέλεσε ως ανεξάρτητη ερευνήτρια. Ορισμένοι πιστεύουν πως η θέση της στον τομέα της γενετικής είχε σε μεγάλο βαθμό αγνοηθεί, διότι τα εύσημα για την ανακάλυψη των Χ και Υ χρωμοσωμάτων και του ρόλου τους στον καθορισμό του φύλου είχαν δοθεί στον Wilson και στον Morgan, οι οποίοι μοιραστήκαν και το Νόμπελ για αυτή την ανακάλυψη. Ο Wilson μάλιστα είχε διαβάσει χειρόγραφα της Stevens για τα χρωμοσωμικά μοντέλα πριν από τη δημοσίευση της δικής του εργασίας.
Η Nettie Stevens δίδαξε σε ολόκληρη τη σχετικά σύντομη διάρκεια της ζωής της, εμπνέοντας πολλούς φοιτητές που θέλουν να σταδιοδρομήσουν στον τομέα της επιστήμης. Έχει δημοσιεύσει πάνω από 38 εργασίες από το 1901 μέχρι το θάνατό της πάνω στην κυτταρολογία και την πειραματική φυσιολογία.