Окончила в 1973 году Кубанский государственный медицинский институт им. Красной армии по специальности «Врач-лечебник». С 1973-1975 г. проходила обучение в клинической ординатуре в Российском национальном исследовательском университете им. Н.И Пирогова по специальности «Педиатрия».
В 1980 году защитила кандидатскую диссертацию «Интралейкоцитарная микробицидная система нейтрофильных гранулоцитов у здоровых детей и при гнойно-септических заболеваниях».
С 1979 по 1984 годы являлась старшим научным сотрудником, с 1985 года по 1997 год заведующим Центральной научно-исследовательской лабораторией Кубанского медицинского института им. Красной Армии.
В 1992 году защитила докторскую диссертацию «Иммунореабилитация детей со вторичными иммунодефицитными состояниями». В 1993 году ей присвоено звание профессора по кафедре клинической иммунологии и лабораторного дела.
Нестерова И.В. является одним из ведущих специалистов в области клинической иммунологии, основателем научной школы «Экспериментальной и клинической иммунологии».
И.В. Нестеровой подготовлено 25 кандидатов и докторов наук в области аллергологии и иммунологии. Она является автором более 450 работ, в том числе 10 монографий, 25 патентов на изобретение. Индекс Хирша – 21. Нестеровой И.В. созданы оригинальные методы иммунореабилитации, интерфероно- и иммунотерапии при вторичных иммунодефицитах с инфекционным, аллергическим и аутоиммунным синдромами.
Профессор Нестерова И.В. – эксперт РАН, член Президиума Российского общества иммунологов, член Российской ассоциации аллергологов и клинических иммунологов, член Европейской академии аллергологии и клинической иммунологии, член Европейского респираторного общества, член редакционной коллегии Российского иммунологического журнала, редакционного совета журнала «Цитокины и воспаление».