Maria Gertrude sa narodila 28. júna 1906 v Katoviciach ako jediné dieťa lekára Friedricha Göpperta a učiteľky jazykov a hudby Marie. Keď mala štyri roky, rodina sa presťahovala do Göttingenu, kde otec dostal na univerzite miesto profesora pediatrie. V detstve mala bližší vzťah k otcovi, pretože bol vedec a mal väčšie pochopenie pre jej záujem o prírodné vedy.
Výborná študentka
Maria vyštudovala vyššiu technickú školu pre dievčatá a v roku 1921 nastúpila do súkromnej školy vedenej sufražetkami, ktorá absolventky pripravovala na vysokoškolské štúdium. Ako sedemnásťročná zložila prijímacie skúšky na univerzitu v Göttingene a začala študovať matematiku. V tom čase bol na nemeckých školách pre dievčatá nedostatok učiteliek matematiky a úroveň štúdia bola podriadená tomuto cieľu. Marii to nestačilo, preto sa začala väčšmi zaujímať o fyziku.
Prvý veľký objav
Vo svojej dizertačnej práci v roku 1930 Maria ako prvá vyslovila hypotézu o možnej absorpcii dvoch fotónov jadrom atómu, ale overiť ju bolo možné až o 30 rokov neskôr po vynájdení lasera. Za tento objav bola po mladej vedkyni pomenovaná jednotka prierezu dvojfotónovej absorpcie. Začiatkom 30. rokov sa Maria vydala za amerického chemika Josepha Mayera, ktorý pracoval v Nemecku ako asistent fyzika Jamesa Francka. Zanedlho sa však Mayerovci presťahovali do Baltimoru v USA, kde Joseph dostal miesto profesora chémie na Univerzite Johnsa Hopkinsa.