Ивайла Попова е родена през 1969 г. в гр. София. Завършва средно образование през 1988 г. в НГДЕК „Константин-Кирил Философ“. В периода 1990–1995 г. е студентка в Историческия факултет на СУ „Св. Кл. Охридски“, където специализира в катедра „История на Византия и балканските народи“. Интересите си по средновековна европейска, балканска и византийска история задълбочава по време на докторантурата си в Института по балканистика при БАН (1996–2000). От 1998 г. е асистент в Историческия факултет на СУ „Св. Кл. Охридски“. Специализира в Центъра за византийски изследвания (Атина, Гърция) и в Департамента по византийска история към Атинския университет под научното ръководство на проф. Н. Икономидис (1999–2000); в Института за византийски изследвания към Университета в Кьолн, Германия, под научното ръководство на проф. П. Шрайнер (2002–2003), както и във Villa I Tatti – Център за Ренесансови изследвания към Харвардския университет, Флоренция, Италия (2003). От 2006 г. е доцент по Средновековна история в СУ.

Доц. д-р Ивайла Попова има редица публикации в специализирания научен печат и в колективни сборници. Автор е на книгите „Византия–Италия. Аспекти на културните взаимодействия през ХIV–ХV век“ (2004) и „Византийската дипломация и Западът“ (2005).