Khác với nhiều nhà khoa học y sinh khác, GS.TS. Nguyễn Đức Thành không xuất thân từ lĩnh vực y học mà từ ngành kỹ thuật cơ khí và vật liệu. Sau khi hoàn thành chương trình Tiến sĩ, anh gia nhập phòng thí nghiệm vật liệu sinh học tại MIT dưới sự hướng dẫn