Semra Tuncel 1953 yılında Kars’ta doğdu. 1971 yılında Manisa Lisesi’nden mezun oldu. ODTÜ’de 1977 yılında lisans, 1979 yılında ise yüksek lisans öğrenimini tamamladı. Doktora derecesini 1986 yılında ABD’de Maryland Üniversitesi’nden aldı.
Çevre kirliliğine neden olan kirleticilerin, hava, yağmur ve sis numunelerinde toplanıp analiz edilmesi, Recepter Modeli kullanarak kirleticilerin kaynaklarının tespiti, kirleticilerin taşınım mekanizmalarının “Air Mass Trajectory” modeli ile incelenmesi, asit yağmurunun kimyasının incelenip kaynaklarının tespit edilmesi gibi konularda araştırmalar yaptı.