ولدت شادية نعيم الرفاعي حبال في حمص في سوريا، حيث تلقت التعليم في مدارسها ونالت حبّال شهادة البكالوريوس من جامعة دمشق في علوم الفيزياء والرياضيات، وتابعت دراسة الماجستير في الفيزياء النووية في الجامعة الأميركية في بيروت، وسافرت عام 1973 إلى الولايات المتحدة لإكمال علومها العالية. حيث حصلت على شهادة الدكتوراه في الفيزياء عام 1977 من جامعة "سنسيناتي" في ولاية أوهايو.

عيّنت حبّال باحثة لمدة عام في "المركز الوطني للبحوث الجوية" في ولاية كولورادو. وفي 1978 التحقت بمركز هارفارد سميثونيان للفيزياء الفلكية ، حيث أجرت مجموعة بحوث في فيزياء الشمس هدفها استكشاف مصدر الرياح الشمسية، كما سعت إلى التوفيق بين الدراسات النظرية وعمليات المراقبة الواسعة التي أجرتها المركبات الفضائية وأجهزة الرصد الأرضية عن الشمس، وأسهمت في تصميم المركبة الفضائية التي انطلقت عام 2007 إلى أقرب نقطة من الشمس، ولا تزال الدكتورة شادية الرفاعي تشغل منصب أستاذة كرسي في قسم الفيزياء بجامعة ويلز في أبريستويث، إضافة إلى رئاستها للجنة جائزة هالي التابعة لقسم الفيزياء الشمسية في الجمعية الفلكية الأمريكية، وعملها محررة لمجلة فيزياء الفضاء وأبحاث الفيزياء الأرضية.

كانت شادية حبال تخصص الكثير من أبحاثها لدراسة الطبيعة الديناميكية للإنبعاثات الشمسية في مناطق الطيف الراديوية والمناطق التي تقع ضمن أطوال الطيف تحت الحمراء وفوق البنفسجية وما يليها والضوء المرئي، وقد درست الرياح الشمسية وذلك من أجل تحديد العوامل الفيزيائية المسئولة عن خواصها، وقد ركزت بشكل أساسي ومعمق على دراسة سطح الشمس، وثوراته التي تمتد إلى ما بين كواكب مجموعتنا الشمسية.

شادية عضوه في كثير من الجمعيات العلمية مثل الجمعية الفلكية الأمريكية، والجمعية الأمريكية للفيزياء الأرضية، وجمعية النساء العالمات، وهي تترأس لجنة جائزة هالي التابعة لقسم الفيزياء الشمسية في الجمعية الفلكية الأمريكية. وتم تكريمها بمنحها درجة أستاذة زائرة في جامعة العلوم والتقنية في الصين.

وأكدت حبّال في إحدى لقاءاتها الإعلامية إنها على رغم حملها للجنسية الأمريكية، لم تتغرب ولم تتنكر لوطنها الأم ولا لتقاليدها ولا لغتها العربية. وأعربت عن أملها بتوظيف علومها وبحوثها في خدمة بلدها أو أي قطر عربي آخر، ورغم حملها للجنسية الأمريكية إلا أنها لم تتخلى عن جنسيتها السورية حتى الآن.