Céline Frochot est diplômée de l'École Nationale Supérieure des Industries Chimiques (ENSIC, Nancy) et est devenue docteur en chimie macromoléculaire et chimie physique en 1997 (LCPM, Nancy). Après avoir obtenu un poste d’ATER à Nancy puis effectué un post-doctorat aux pays-Bas, elle est entrée au CNRS en tant que chargée de Recherche en 2000. Elle a obtenu une Habilitation à diriger des recherches en 2008 et est devenue directeur de recherche 2^ème classe CNRS en 2010 puis 1^ère classe en 2020.
Elle est depuis 2018 la présidente de la Société Francophone de Photonique Médicale. Depuis janvier 2021, elle est responsable de l’équipe Bioprocédés-Biomolécules au LRGP.

Elle est l'auteur de 155 publications/revues/chapitres de livre et 2 brevets. Elle a encadré ou co-encadré 36 doctorants ou post-doctorants et a participé à 66 jurys de thèse /HdR. Elle a co-organisé de nombreux congrès et a été l’organisatrice principale du congrès international de thérapie photodynamique (PDT) à Nancy, en octobre 2016 qui aura à nouveau lieu à Nancy en octobre 2022.

Son équipe est impliquée dans la synthèse et la photophysique. Une grande partie des travaux de recherche consiste en l'élaboration de molécules photoactivables allant spécifiquement cibler des cellules cancéreuses, pour des applications en PDT. Des nanoparticules ciblées sont également conçues pour des applications en PDT anti-vasculaire. Des autres sources d’activation utilisant notamment des rayons X sont à l’étude.