Mayim Bialik San Diego'da büyüdü ve ilk oyunculuk işini (Sapık Dönüyor (1988)) henüz 12 yaşındayken aldı. Bunu 1990'da onu ünlü yapan Blossom'da (1990) rol alana kadar bir dizi TV rolü izledi. 1993'te, Blossom hala yayındayken, Harvard'da ertelenmiş bir yer kazanmıştı ve Yale tarafından da kabul edildi, ancak sonunda UCLA'ya gitmeyi seçti. Lisans derecesini 2000 yılında aldı ve Nörobilim alanında doktora yapmaya başladı (Prader-Willi sendromlu ergenlerde Obsesif-Kompulsif Bozukluk üzerine çalışıyordu) ve sonunda 2007 yılında tamamladı. Çalışmaları boyunca çalışmaya devam etti ve ABD TV ekranlarında düzenli olarak yer aldı, 2010 yılında hit dizi The Big Bang Theory'de (2007) "Sheldon'ın kız arkadaşı olmayan arkadaşı" olarak düzenli olarak görünmeye başladığında tekrar Prime Time yüzü oldu.