Ο Δημήτρης Χατζηνικολάου έχει πτυχίο Χημικού Μηχανικού από το ΕΜΠ (1988). Συνέχισε τις σπουδές του σε μεταπτυχιακό επίπεδο με υποτροφία από το πανεπιστήμιο του Michigan στις ΗΠΑ. Επέστρεψε στην Ελλάδα ως Βιοχημικός Μηχανικός και εργάστηκε για αρκετά χρόνια ως Επιστημονικός Συνεργάτης στο Εργαστήριο Βιοτεχνολογίας του ΕΜΠ και παράλληλα ως επιστημονικός σύμβουλος στη βιομηχανία, πάνω σε θέματα Βιοτεχνολογικών Εφαρμογών και Βιολογικής Επεξεργασίας Αποβλήτων. Από το 2004 είναι μέλος ΔΕΠ στο Τμήμα Βιολογίας του ΕΚΠΑ διδάσκοντας τα μαθήματα της Γενικής και Εφαρμοσμένης Μικροβιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ενίοτε και των Μαθηματικών). Ερευνητικά ασχολείται με την αξιοποίηση των Μικροοργανισμών και των Ενζύμων στην παραγωγή χημικών προϊόντων και φαρμακευτικών ουσιών με περιβαλλοντικά φιλικό τρόπο (Λευκή Βιοτεχνολογία).