Ubaldo Bottigli si è laureato in Fisica a Pisa, con una tesi di laurea in fisica delle alte energie. Nella sua attività ha coniugato, fino al 1990, la ricerca fondamentale in fisica delle particelle elementari con quella applicata in fisica medica, ricoprendo ruoli via via di maggiore responsabilità.
A partire dal 1990 la sua attività di ricerca si realizza, in maniera esclusiva, nell'ambito della fisica applicata alla medicina ed alla biologia, articolandosi in:
• produzione di software innovativo, algoritmico e non, per sistemi di supporto alla diagnosi in cardiologia, mammografia e pneumologia clinica e di screening;
• realizzazione (hardware+software) di rivelatori, a stato solido, innovativi per radiografia digitale, capaci di misurare contrasti radiografici minori del percento;
• produzione e trasporto di raggi X quasi-monocromatici per imaging medico;
• radiobiologia su cellule sottoposte a congelamento.