Linda Buck nació el 29 de enero de 1947 en Seattle (Washington) en el seno de una familia de origen sueco que emigró a los EE.UU. a finales de siglo XIX por parte de madre, e irlandesa por parte de padre. Es la segunda de tres hermanas. Su madre se dedicó al cuidado de la familia, el hogar y la educación de sus hijas y su padre ingeniero eléctrico, dedicaba su tiempo libre a realizar y construir inventos en el patio de la casa. Linda cuenta que el interés de su madre por los puzles y los inventos de su padre fueron la semilla de su futura afinidad por la ciencia, aunque nunca se imaginó de niña que llegaría a ser científica.
Como siempre tuvo gran interés en ayudar al resto de las personas, inicialmente eligió estudiar psicología, pensando ser psicoterapeuta, y en 1975 obtuvo el doble grado en Psicología y Microbiología en la Universidad de Washington. Finalmente se decantó por la biología, y se trasladó a la Universidad de Texas, donde se doctoró en Inmunología en 1980.
En 1991, publicó por primera vez con Axel sus trabajos conjuntos sobre la identificación de los citados receptores olfativos, los que les permitió identificar, al menos 1000 genes. Hasta la década de los noventa, en que presentaron sus resultados, el olfato había sido uno de los sentidos más enigmáticos. Linda y Axel fueron los primeros en utilizar la metodología molecular para determinar el funcionamiento de este sentido. A partir de entonces, continuaron sus por separado. El siguiente objetivo de Linda fue averiguar cómo se organizaban las señales de esos receptores en el cerebro para generar las distintas percepciones olfativas.
En 1993 y 1994, Linda publicó la explicación de cómo funcionan las células nerviosas en la nariz. Como para Linda siempre ha sido muy importante ayudar a las personas, al trasladarse a un centro de investigación sobre el cáncer, esperaba colaborar con sus investigaciones sobre el olfato y el gusto al desarrollo de nuevos fármacos que bloquearan al amargo sabor de algunos medicamentos contra el cáncer.