Klára Hlouchová vystudovala biochemii na Přírodovědecké fakultě UK a později působila na University of Colorado Boulder a NASA Astrobiology Institute, kde se věnovala evoluci metabolických drah.
Na své alma mater založila vlastní výzkumnou skupinu v rámci prestižního programu Primus. Její tým se věnuje syntetické biologii a hledá odpovědi na otázky spojené s původem života a možností jeho existence mimo Zemi.