Geert-Jan Kroes studeerde scheikunde aan de Universiteit Utrecht, en deed zijn promotieonderzoek aan de Universiteit van Amsterdam onder begeleiding van Prof. Rudolf Rettschnick. Hij werkte als een post-doctoraal onderzoeker samen met David Clary van 1990 tot 1992 in Cambridge (VK), en met Marc van Hemert en Ewine van Dishoeck van 1992 tot 1993 in Leiden. Hij deed onderzoek als KNAW-fellow aan de Vrije Universiteit van Amsterdam (in samenwerking met Evert Jan Baerends) en aan de Universiteit Leiden, van 1993 tot 1998. In Leiden werd hij universitair docent in 1998 en hoogleraar in 2003. Zijn onderzoek richt zich op methoden om reacties van moleculen aan metaaloppervlakken te beschrijven.