Pedro Labarca es Licenciado en Ciencias de la Universidad de Chile (1975) y obtuvo su Doctorado en Biofísica de la Universidad de Brandeis (1980). Su entrenamiento postdoctoral se completó en la Universidad de California, San Diego (1980-1984). Luego, ha sido Profesor Visitante en la Facultad de Ciencias Biológicas, P. Universidad Católica (1985-86), Santiago y Profesor Asistente en los Depts. de Fisiología y Anestesiología, Duke University Medical School (1986-89), EE. UU. , fue también Profesor Asociado en la Facultad de Ciencias, Universidad de Chile. Se afilia al CECS el año 1987 y es actualmente profesor del Laboratorio de Biofísica y Fisiología Molecular. Ha recibido fellowships de la Muscular Dystrophy Association (1981-1982) y la Guggenheim Foundation (1996). En 1994 fue elegido Presidente de la Sociedad de Biofísicos de América Latina. Ha recibido la Cátedra Patrimonial de Excelencia de CONACYT (México, 1994), la Cátedra Presidencial en Ciencia (Chile, 1996-1998 y 1999-2001), la medalla Rectoral de la Universidad de Chile (1996) y una beca Internacional del Howard Hughes Medical Institute (1997-2001, 2002-). Su interés principal de investigación está enfocado en los mecanismos de la plasticidad sináptica y su relación con el aprendizaje y la memoria.

En el año 2004 obtuvo el Premio Nacional de Ciencias Naturales.