Στη Αγγλία σπούδασε φυσική στο Πανεπιστήμιο του Σάρεϊ. Έλαβε το διδακτορικό του στη θεωρητική φυσική (πυρηνική φυσική, στοιχειώδη σωμάτια) το 1989 και αφού εργάστηκε στο Πανεπιστημιακό Κολέγιο του Λονδίνου, επέστρεψε το 1992 στο Σάρεϊ ως Καθηγητής Θεωρητικής Φυσικής (όπου, έως σήμερα, διδάσκει κβαντική μηχανική).
Επιπλέον, διευθύνει το Τμήμα Επικοινωνίας και Διάδοσης Επιστημονικών Θεμάτων προς το Ευρύ Κοινό (Public Engagement in Science) στο ίδιο Πανεπιστήμιο. Τα ερευνητικά ενδιαφέροντά του εστιάζουν στη μελέτη των ιδιοτήτων ατομικών πυρήνων που περιέχουν άλω από νετρόνια, καθώς και στην Κβαντική Βιολογία.
Τα βιβλία του από τις εκδόσεις ΤΡΑΥΛΟΣ:
«Σκουληκότρυπες, μαύρες τρύπες και χρονομηχανές» (1999),
«Quantικά Παράδοξα» (2005),
«Οι Δαίμονες της Φυσικής» (2012),
«Ζωή στην κόψη: η μυστηριώδης Κβαντική Βιολογία» (2016)

Ο φυσικός Θοδωρής Πιερράτος συνομιλεί με το θεωρητικό φυσικό και συγγραφέα Τζιμ Αλ-Καλίλι ( στο πλαίσιο των «Συναντήσεων επάνω στην Γέφυρα» από την ομάδα ΘΑΛΗΣ+ΦΙΛΟΙ ) για τα όρια των γνώσεων μας επάνω στον φυσικό κόσμο, την επιστημονική μέθοδο και την επικοινωνία της επιστήμης.