Shiva, hija de un funcionario forestal y un granjero, creció en Dehra Dun, cerca de las estribaciones del Himalaya. Obtuvo una maestría en filosofía de la ciencia de la Universidad Guelph, Ontario, en 1976. Su tesis Variables ocultas y no localidad en teoría cuántica le consiguió un doctorado en el departamento de filosofía de la Universidad de Western Ontario en 1978.
Shiva desarrolló un interés en el ecologismo durante una visita a casa, donde descubrió que se había talado un bosque favorito de la infancia y se había drenado un arroyo para poder plantar un huerto de manzanos. Después de completar sus estudios, Shiva regresó a la India, donde trabajó para el Instituto Indio de Ciencias y el Instituto Indio de Administración. En 1982 fundó RFSTN, posteriormente renombrada Fundación de Investigación para la Ciencia, Tecnología y Ecología (RFSTE), en el establo de su madre en Dehra Dun.
Shiva procedió a trabajar en campañas de base para evitar la tala talada y la construcción de grandes represas. Sin embargo, quizás fue más conocida como crítica de la Revolución Verde de Asia, un esfuerzo internacional que comenzó en la década de 1960 para aumentar la producción de alimentos en los países menos desarrollados mediante reservas de semillas de mayor rendimiento y un mayor uso de pesticidas y fertilizantes. La Revolución Verde, sostuvo, había provocado la contaminación, la pérdida de la diversidad de semillas autóctonas y los conocimientos agrícolas tradicionales, y la preocupante dependencia de los agricultores pobres de productos químicos costosos. En respuesta, los científicos de RFSTE establecieron bancos de semillas en toda la India para preservar el patrimonio agrícola del país mientras capacitaban a los agricultores en prácticas agrícolas sostenibles.
