Η Σοφία Παπαϊωάννου γεννήθηκε και μεγάλωσε στη Θεσσαλονίκη. Σπούδασε Ψυχολογία στο Α.Π.Θ. και παρακολούθησε μαθήματα στη Τμήμα ψυχολογίας και των Eπιστημών της Eκπαίδευσης του Πανεπιστημίου της Γενεύης. Έκανε μεταπτυχιακές σπουδές στις επιστήμες του «Εγκεφάλου και Νου» σε διατμηματικό πρόγραμμα των Πανεπιστημίων Κρήτης και Αθηνών και στην «Εκπαιδευτική Ψυχολογία» στο Πανεπιστήμιο Νεάπολις Πάφου. Εκπόνησε τη διδακτορική της διατριβή με θέμα «Η ανάπτυξη αναγνωστικών, γλωσσικών και γνωστικών δεξιοτήτων στους μαθητές του δημοτικού σχολείου» στο Πανεπιστήμιο Κρήτης. Ασχολήθηκε με τον «Γραμματισμό στο braille και την προτίμηση χεριού στα άτομα με σοβαρά προβλήματα όρασης», στο πλαίσιο μεταδιδακτορικής έρευνας στο ΠΤΕΑ του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Συμμετείχε σε επιμορφωτικό πρόγραμμα Erasmus με τίτλο «Overcoming Barriers to Learning - A Masterclass on Special Needs Education» του Centro Internazionale per la Promozione dell'Educazione E Sviluppo ETS στο Παλέρμο της Ιταλίας.
Είναι κάτοχος άδειας άσκησης επαγγέλματος ψυχολόγου και από το 2007 ασκεί το επάγγελμα του ψυχολόγου σε ΚΕ.Δ.Α.Σ.Υ. και σχολικά πλαίσια Γενικής και Ειδικής Αγωγής. Παράλληλα, εργάστηκε ως Σύμβουλος Ψυχολόγος στο 2ο ΣΔΕ Λάρισας, Σύμβουλος Σταδιοδρομίας στο ΣΔΕ Ξάνθης, Εκπαιδεύτρια σε Ι.Ε.Κ., Κ.Ε.Ε. και στις Σχολών Γονέων του ΙΝ.Ε.ΔΙ.ΒΙ.Μ. Δίδαξε προπτυχιακά μαθήματα Ψυχολογίας στη Σχολή Μονίμων Υπαξιωματικών, στην Α.Σ.ΠΑΙ.Τ.Ε. Θεσσαλονίκης (Π.Ε.ΣΥ.Π.) και Βόλου (Ε.Π.ΠΑΙ.Κ.), στο Τμήμα Διαιτολογίας & Διατροφής και στο Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Από το 2016 είναι επιστημονικός συνεργάτης του Ελληνικού Ανοικτού Πανεπιστημίου στο Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών «Επιστήμες της Αγωγής: Ειδική Αγωγή και Εκπαίδευση ατόμων με προβλήματα προφορικού και γραπτού λόγου» διδάσκοντας στις θεματικές ενότητες «Γλωσσική Ανάπτυξη» και «Γλωσσική επεξεργασία».
Έχει συμμετάσχει σε ερευνητικά και εκπαιδευτικά προγράμματα και τα ερευνητικά της ενδιαφέροντα εστιάζονται σε θέματα γλωσσικής και γνωστικής ανάπτυξης, στην έγκαιρη ανίχνευση, αξιολόγηση και παρέμβαση σε παιδιά με γνωστικές, γλωσσικές και μαθησιακές δυσκολίες, αλλά και σε θέματα σχολικής και αναπτυξιακής ψυχολογίας, καθώς και σε ζητήματα που άπτονται της Ειδικής Αγωγής.