Nato il 2 gennaio 1941 ad Acquarossa, Piero Martinoli ha studiato al Politecnico federale di Zurigo (ETHZ) dove ha ottenuto il diploma in fisica nel 1964 e il dottorato nel 1972 con una tesi teorico-sperimentale sui fenomeni di contatto tra un superconduttore e un metallo normale esposti a un campo magnetico.

Nel 1976-1977 Piero Martinoli ha soggiornato presso uno dei centri di ricerca più conosciuti in fisica della materia degli Stati Uniti. Nel 1978 ha avuto l’opportunità di scegliere tra le offerte in ambito accademico e la carriera nel settore della ricerca privata (IBM) optando per la cattedra di fisica sperimentale all’Università di Neuchâtel. Oltre all’insegnamento, legato al ruolo di professore ordinario, Piero Martinoli ha sviluppato, con un gruppo di giovani fisici entusiasti, un’intensa attività di ricerca finanziata dal Fondo Nazionale Svizzero per la ricerca scientifica (FNS), dall’Unione Europea, dalla Fondazione Europea per la Scienza (ESF) e, più recentemente, dal Polo di Ricerca Nazionale (PRN) sui “Materials with Novel Electronic Properties (MaNEP)” diretto dall’Università di Ginevra.

Nel biennio 82-83 Piero Martinoli è stato vice-decano della Facoltà di Scienze dell’Università di Neuchâtel, mentre nel quadriennio 83-86 ne ha diretto l’Istituto di fisica realizzando un nuovo orientamento delle attività di ricerca verso temi più attuali. Nel 1989 è entrato a far parte del Consiglio della ricerca del FNS.

Dal giugno 2003 fa parte del Consiglio dell’Università della Svizzera Italiana (USI) che lo ha designato Presidente dell’Università della Svizzera Italiana nel dicembre 2005, con entrata in carica nel settembre 2006.