Nathalie Gagnon est inscrite en Doctorat, Arts Visuels parcours Arts Plastiques, à l’Université de Strasbourg depuis octobre 2015. Elle a obtenu le diplôme de Master en Art à l'Institut supérieur des beaux-arts (ISBA) de Franche-Comté en 2014 (DNSEP de 2e cycle avec félicitations), ainsi qu’un Baccalauréat en Arts visuels et une mineure en Administration des arts de l’Université d’Ottawa (Canada) en 2008 (Diplôme de 1er cycle avec magna cum laude).
Ses domaines de recherche abordent : le processus de création personnelle et collective en art action ; la sculpture sonore, le bruit, le silence et autres prolongations du corps ; la quête de sens, entre concept et matière sensible ; la reconstitution d’œuvres de nature éphémère en galerie.
En collaboration avec le Groupe de Recherche en Sculpture et Art Sonore (GReSAS) dont elle est membre, Nathalie Gagnon a participé : au Festival of media and time based art Sguardi sonori (Musée de la civilisation Romaine, Rome) en 2010 ; au Festival Romerias de Mayo (Holguin, Cuba) en 2011 ; au Festival S.P.L.A.S.H. 2 (Sustainable performing land art seeding and hospitality) (Sant’Anna del Furlo, Italie) en 2011 ; à l’Evénement Fiesta de la boca (Valencia, Espagne) en 2013 et 2014 ; au Festival Nit d’Aielo I Art (Valencia, Espagne) en 2012, 2013 et 2014) où elle compléta l’atelier expérimental Músicas habladas, visivas y poesía fonética de Llorenç Barber ainsi que l’atelier de montage électronique Hardware Hacking dirigé par le compositeur Nicolas Collins. Le GReSAS a participé : au Festival de performance Intramurs, In crudo (Valencia, Espagne) en 2017 et à l’exposition collective Emergence 25! (Maison de la culture de Gatineau, espace Art-Image, Québec) en 2017 ; le GReSAs a aussi présenté l’exposition Corps creux à la Galerie R3 (Université du Québec à Trois-Rivières, QC) en 2016. Nathalie Gagnon a par ailleurs organisé les événements d’art action suivants, en collaboration avec le GReSAS : Chute de son en 2006 ; Complément d’Objet Direct en 2008 ; Dadamania en 2008 ; La Caravane de bisons - Fête dada en 2016 ; et L’Autre Dialogue en 2017 au Canada.
En tant qu’artiste invitée, Nathalie Gagnon travaille depuis 2009 avec l'Association francophone pour l'éducation artistique de l'Ontario (AFEAO) et l’Ecole secondaire catholique Béatrice-Desloges à Ottawa (Canada) à l’élaboration d’ateliers de performances collectives. Elle fut également assistante technique en sculpture au Département d'arts visuels de l’Université d’Ottawa (Canada) en 2007.