Hernes har sin utdannelse fra USA der hun i 1967 tok mastergraden og i 1970 doktorgraden i statsvitenskap ved Johns Hopkins University. Doktoravhandlingen hadde problemstillingen: Skal folkeretten være basert på staters suverenitet eller på universelle ideer? På Johns Hopkins møtte hun Gudmund Hernes og de flyttet sammen til Bergen. Forskningsrådet NAVF opprettet et sekretariat for kjønnsforskning der Hernes ble leder. Fra 1970 til 1980 var Hernes førsteamanuensis ved Sosiologisk institutt ved Universitetet i Bergen, der hun arbeidet med både internasjonal politikk og med kvinne- og velferdsstatsforskning. I årene 1974–1975 var hun gjesteforsker ved Stanford University. Hernes etablerte i 1978 Senter for kvinneforskning som et senter under Sosiologisk institutt ved UiB. Fra 1980 til 1983 var Hernes forskningsdirektør i Norges forskningsråd. I to perioder, 1983–1988 og 1989–1990, innehadde hun stillingen som forskningsdirektør ved Institutt for samfunnsforskning. I årene 1993 til 1996 var Hernes leder for forskningsprogrammet CICERO ved Universitetet i Oslo. Fra 1993 til 1998 var hun professor II ved Institutt for statsvitenskap samme sted. Fra 2004 til 2005 var hun seniorforsker ved NOVA i Oslo og fra 2006 er hun seniorrådgiver for Institutt for fredsforskning, PRIO.