Maria Mitchell introducerades till matematiken och naturvetenskapen av sin far William Mitchell, lärare och amatörastronom på Nantucket Island. Hon nådde sådana kunskaper att hon redan vid 12 års ålder assisterade honom vid beräkningar av tidpunkten för en solförmörkelse. Efter skolgången undervisade hon vid en flickskola och 1835 startade hon sin egen skola