Après ses études de physique fondamentale à l'Université de Paris-XI (Orsay, France), Frédéric Courbin effectue sa thèse de doctorat entre l'Institut d'Astrophysique de l'Université de Liège (Belgique), l'Observatoire de Paris (France) et l'Observatoire Européen Austral (ESO, Allemagne). En 1999, il quitte l'Europe pour trois ans, afin de poursuivre ses recherches sous le ciel pur du Chili, où l'ESO vient de terminer la construction de son VLT (Very Large Telescope), dans le désert de l'Atacama. En 2004, après un séjour de 2 ans à l'Université de Liège comme chercheur "Marie Curie", Frédéric Courbin rejoint le Laboratoire d'Astrophysique de l'EPFL où il est actuellement professeur. Ses sujets de recherche principaux se situent en cosmologie et en astrophysique extragalactique, ainsi qu'en traitement du signal. 
 
 En 2018, il obtient un financement Européen (ERC Advanced grant) lié à son travail en cosmologie avec les lentilles gravitationnelles.
 
 A l'EPFL il est membre de la commission de l'école doctorale en physique (EDPY) et à été le tuteur de plus de 30 étudiants en thèse à ce jour. Depuis 2018, il est membre du Conseil de Faculté des Sciences de Bases.