Она поступила в 1890 году в Пенсильванский Университет (University of Pennsylvania) и в 1892-м окончила его со степенью по химии, ботанике и зоологии. Однако, поскольку университет официально не предоставлял в то время степени женщинам, Пеннингтон получила не степень, а сертификат о квалификации. Но в 1895 году Пеннингтон защитила докторскую степень все в том же Пенсильванском Университете и с 1895 по 1896 год занимала в нем должность стипендиата-исследователя в области ботаники.
Мэри Энгл Пеннингтон родилась 8 октября 1872 года в Нэшвилле, штат Теннесси (Nashville, Tennessee), но вскоре после ее рождения ее родители, Генри (Henry Pennington) и Сара Пеннингтон (Sarah Pennington), переехали в Филадельфию, штат Пенсильвания (Philadelphia, Pennsylvania), чтобы быть поближе к родственникам Сары, квакерам. Мэри Пеннингтон с детства демонстрировала интерес к химии. Она поступила в 1890 году в Пенсильванский Университет (University of Pennsylvania) и в 1892-м окончила его со степенью по химии, ботанике и зоологии. Однако, поскольку университет официально не предоставлял в то время степени женщинам, Пеннингтон получила не степень, а сертификат о квалификации. Но в 1895 году Пеннингтон защитила докторскую степень все в том же Пенсильванском Университете и с 1895 по 1896 год занимала в нем должность стипендиата-исследователя в области ботаники.
В 1897-1899 годах Мэри занималась химией физиологических процессов в Йельском Университете (Yale University), а в 1898 году согласилась возглавить клиническую лабораторию Пенсильванского женского медицинского колледжа (Woman's Medical College of Pennsylvania). Она также работала исследователем в департаменте гигиены Пенсильванского Университета с 1898 по 1901 год и была бактериологом Филадельфийского бюро здравоохранения (Philadelphia Bureau of Health), и в этом качестве сыграла важную роль в улучшении санитарных норм обработк
и молока и молочных продуктов.
В 1905 году Пеннингтон начала работать в министерстве сельского хозяйства США как химик-бактериолог. Ее директор в бюро химии, знаменитый химик Харви Вашингтон Уили (Harvey Washington Wiley), предложил ей претендовать на должность руководителя недавно созданной лаборатории пищевых исследований, которая появилась, чтобы обеспечить выполнение принятого в 1906 году федерального закона о качестве продуктов питания и медикаментов (Pure Food and Drug Act). В 1907 году Пеннингтон заняла этот пост. Одним из ее главных достижений считается разработка стандартов для безопасной переработки кур, выращенных для потребления человеком. Кроме того, Мэри Пеннингтон возглавляла исследования по созданию вагонов-рефрижераторов и во время Первой мировой войны работала в продовольственном управлении Герберта Гувера (Herbert Hoover).
Участие Мэри Пеннингтон в создании вагонов-рефрижераторов привело к тому, что у промышленников появился интерес к процессу транспортировки и хранения скоропортящихся продуктов в целом, включая и рефрижераторные перевозки, и бытовые холодильники. В 1919 году Пеннингтон приняла предложение о работе от частной компании 'American Balsa', которая производила изоляционный материал для холодильных установок. Она покинула 'American Balsa' в 1922 году, чтобы запустить свое собственное дело, консалтинговую компанию, которой управляла до выхода на п
енсию в 1952-м.
Пеннингтон основала в 1923 году 'Household Refrigeration Bureau', бюро, предназначенное для просвещения потребителей в вопросах использования бытовых холодильников. В 20-х годах ей оказывала широкую поддержку Национальная ассоциация ледяной промышленности (National Association of Ice Industries, NAII), организация, объединявшая независимых производителей и распространителей льда, поставлявших лед для бытовых целей до широкого распространения электрических холодильников. При поддержке ассоциации Пеннингтон печатала брошюры о том, как сохранить пищевые продукты в домашних условиях, в том числе 'The Care of the Child's Food in the Home' (1925) и 'Cold is the Absence of Heat' (1927).
Помимо практической работы, Пеннингтон много печаталась в научных и медицинских журналах, была членом Американского химического общества (American Chemical Society), Общества химиков-биологов (Society of Biological Chemists) и Американской ассоциации содействия развитию науки (The American Association for the Advancement of Science, AAAS). Кроме того, она входила в состав женских обществ 'Sigma XI' и 'Kappa Kappa Gamma'.
В 1940 году Мэри Пеннингтон стала обладательницей медали 'Garvan-Olin Medal', самой высокой награды, которая ежегодно вручается женщинам-химикам Американским химическим обществом. Она также была введена в Национальный Зал Славы Женщин (National Women's Hall of Fame)