ศาสตราจารย์ พิมพ์ใจ ใจเย็น หรือที่รู้จักในนาม ศาสตราจารย์ ดร.พิมพ์ใจ ใจเย็น เกิดเมื่อ 25 ธันวาคม พ.ศ. 2513 ที่จังหวัดภูเก็ต เป็นบุตรสาวคนโตของนายอดุลย์ และนางซุ่ยลู้ ใจเย็น มีน้องสาว 1 คน คือ พญ.นัยเนตร ใจเย็น ศาสตราจารย์ ดร. พิมพ์ใจ ใจเย็น สำเร็จการศึกษาระดับมัธยมต้นและมัธยมปลาย จากโรงเรียนสตรีภูเก็ต และโรงเรียนหาดใหญ่วิทยาลัย โดยได้รับทุนโครงการพัฒนาและส่งเสริมผู้มีความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (พสวท.) ตั้งแต่ระดับมัธยมศึกษาตอนปลายจนถึงปริญญาเอก จบปริญญาตรี (เกียรตินิยมอันดับหนึ่ง) สาขาเคมี จากมหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ เมื่อปี พ.ศ. 2535 และปริญญาเอก สาขาชีวเคมี จากมหาวิทยาลัยมิชิแกน แอนน์อาร์เบอร์ (University of Michigan, Ann Arbor) ตลอดเวลาที่เรียน ได้รับรางวัลผลการเรียนดีเด่นต่างๆ อยู่เสมอ อาทิ รางวัลพระราชทานนักเรียนเรียนดีในระดับมัธยมศึกษาตอนต้น รางวัลจากมูลนิธิ ดร. แถบ นีละนิธิ ในระดับปริญญาตรี รางวัล Chrisman Award สำหรับนักศึกษาปริญญาเอกที่มีผลการเรียนผลงานวิจัยดี และรางวัล Murphy Award สำหรับผู้สำเร็จการศึกษาที่มีผลงานตีพิมพ์ดีเยี่ยม จากมหาวิทยาลัยมิชิแกน