Ka mbaruar studimet në degën Kimi Industriale, në 1986 dhe fitoi titullin ”Doktor i shkencave” në Fakultetin e Shkencave të Natyrës, të Universitetit të Tiranës.
Më pas, kreu studime postdoktorate në Hungari, Greqi, Itali, Spanjë dhe SHBA, duke kryer kërkime shkencore në fushën e biosensorëve dhe nanoteknologjisë .
Në vitin 2008 Arben Merkoçi mori titullin “Profesor” ICREA në Spanjë dhe u zgjodh Anëtar i Akademisë së Shkencave të Shqipërisë. Aktualisht, prof. Merkoçi është drejtor i Grupit të Nanobioelektronikës dhe Biosensorëve. Prof. Merkoçi ka botuar mbi 200 artikuj në revista shkencore ndërkombëtare dhe ka udhëhequr (ose në proces) mbi 30 teza doktorature.
Ka drejtuar e koordinuar dhjetëra projekte kombëtare dhe ndërkombëtare dhe ka shërbyer si anëtar i bordeve të vlerësimit të projekteve të Komunitetit Europian dhe agjencive të tjera ndërkombëtare.