陳向燕博士先後在山東醫科大學獲得醫學學士學位，在中山大學獲得碩士學位，以及在香港中文大學獲得博士學位。她在2011年獲得教育部自然科學一級獎及高等教育優秀科學研究成果獎，獲獎項目為《顱內大動脈粥樣硬化性中風：流行病學、診斷、發病機制、影像學及治療》（合作者：黃嘉誠教授、梁偉康教授、余俊豪教授、莫文彬教授、陳湘妍博士）。

陳博士以第一作者、共同第一作者及通訊作者身分，發表了89篇同行評審的研究論文。她在中風及其他與老齡化相關的疾病領域積極從事研究。她的研究興趣包括腦部疾病的各個方面，如病理機制、腦血流動力學及中國人中風的神經影像學。陳博士利用經顱多普勒超聲、腦部CT及高分辨率MRI，開展了多個與中風和癡呆症相關的研究項目，對該領域作出了重要貢獻。