Née le 5 mars 1912 à Charolles, Marie-Antoinette Tonnelat fit ses études aux lycées de Chalon-sur-Saône puis à Louis-le-Grand à Paris. Reçue à l’École centrale des arts et manufactures (c’était rare à cette époque), elle démissionna et s’inscrivit à la Sorbonne où elle fut licenciée ès-sciences et ès-lettres. Élève de Louis de Broglie, elle soutint en 1940 sa thèse d’État  sur la théorie du photon dans un espace de Riemann  en 1940. Maître de recherches puis directeur de recherches au Centre national de la recherche scientifique (1945-1956), elle créa le groupement international « Relativité et gravitation » avec André Lichnerowicz. Elle fut ensuite nommée professeur titulaire d’une chaire de théories physiques à la Faculté des sciences de l’Université de Paris, tout en donnant un enseignement à l’Institut d’histoire des sciences fondé par Abel Rey ou en étant professeur invité aux universités de Berne, Lisbonne, Rome, Moscou. Elle s’attacha principalement à étudier les vérifications expérimentales de la relativité générale et en particulier les expériences sur le décalage vers le rouge : La théorie du champ unifié d’Einstein et quelques-uns de ses développements (Gauthier-Villars, 1955, trad. anglaise New York, 1966 et roumaine, Bucarest, 1969), Histoire du principe de relativité (Flammarion, 1971). Lauréate de plusieurs prix du Collège de France, de l’Académie des sciences et de l’Académie française, membre de l’Académie internationale des sciences, elle mourut à Paris le 3 décembre 1980.