Antje Boetius erforscht Mikroorganismen, die Teile des Meeresbodens besiedeln und großen Einfluss auf das globale Klima haben. Sie wies auf dem Ozeangrund Mikroorganismen nach, die Methan veratmen, das in großen Mengen im Meeresgrund vorhanden ist. Dadurch sorgen sie dafür, dass nur ein Teil dieses Treibhausgases in die Atmosphäre gelangt, das 25 Mal stärker wirkt als Kohlendioxid.
Boetius studierte Biologie in Hamburg und wurde 1996 an der Universität Bremen promoviert. Ab 1999 arbeitete sie am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie in Bremen. 2001 trat sie eine Professur an der Jacobs-Universität Bremen an und forschte als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Alfred-Wegener-Institut. Seit 2009 ist Boetius Professorin für Geomikrobiologie an der Universität Bremen und leitet die Brückengruppe für Tiefseeökologie und -Technologie am Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie. Seit 2017 leitet sie als Direktorin das Alfred-Wegener-Institut. 2014 wurde sie Vorsitzende des Lenkungsausschusses von Wissenschaft im Dialog (WiD). Sie ist u.a. Trägerin des Communicator-Preises der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Die Leopoldina wählte sie 2009 zum Mitglied in der Sektion Geowissenschaften. Bei der Leopoldina-Jahresversammlung 2018 in Halle hält Antje Boetius am Freitag, 21. September, einen öffentlichen Abendvortrag unter dem Titel „Ozeane“.
Der Deutsche Umweltpreis wird seit 1993 von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt an Personen, Unternehmen und Institutionen verliehen und ist mit 500.000€ dotiert. Er würdigt herausragende Leistungen, die zum Schutz der Umwelt beigetragen haben oder in Zukunft die Umwelt deutlich entlasten werden. Der Umweltpreis 2018 geht zu gleichen Teilen an Antje Boetius und an ein Expertenteam des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung in Leipzig, das sich für den Schutz von Wasserressourcen einsetzt.