Johanna Döbereiner nasceu em 28 de novembro de 1924 na Tchecoslováquia. Estudou Agronomia na Universidade de Munique, emigrando para o Brasil em 1951 quando começou a trabalhar no Laboratório de Microbiologia de Solos do antigo DNPEA do Ministério da Agricultura, localizado em Seropédica. Tornou-se cidadã brasileira em 1956, e completou sua pós-graduação na universidade de Wisconsin, em 1963. Em 1995 Johanna Döbereiner tornou-se sócia honorária da SBCS, durante o XXV Congresso Brasileiro de Ciência do Solo.

De 1963 a 1969, quando poucos cientistas acreditavam que a fixação biológica de nitrogênio (FBN) poderia competir com fertilizantes minerais, Johanna Döbereiner, liderando um grupo de estudantes, começou um programa de pesquisas sobre os aspectos limitantes da FBN em leguminosas tropicais.Desde então, a maioria das pesquisas nesta área, nas regiões tropicais, tem sido, de alguma maneira, influenciada pelas descobertas da Dra. Döbereiner.

O programa brasileiro de melhoramento da soja, iniciado em 1964, também foi influenciado, entre outros, pelos trabalhos da pesquisadora, tornando-se o programa de melhoramento de soja de maior êxito, totalmente baseado no processo de FBN. Sem o uso de adubos nitrogenados, o Brasil pôde competir com sucesso no mercado internacional, tornando-se o segundo produtor mundial de soja.

A crise de energia renovou o interesse na pesquisa sobre FBN e, por extensão, nas associações entre gramíneas e microrganismos diazotróficos. Johanna Döbereiner esteve no centro destes estudos, desde as descobertas iniciais da ocorrência de Azotobacter paspali em associação com raízes de Paspalum notatum, até as associações de várias bactérias diazotróficas em simbiose endofítica com gramíneas e espécies tuberosas. Estes estudos levaram à descoberta de nove espécies de bactérias diazotróficas associadas a gramíneas, cereais e tuberosas.