وُلد الدكتور خالد بن محمد يوسف العالي في الدوحة عام 1969، ونشأ في أسرة علمية حيث كان والده أول مهندس كهربائي قطري ووالدته متخصصة في الفيزياء.

حصل على تعليمه الأساسي بمدارس قطر الحكومية، وهي عثمان بن عفان الابتدائية، وقطر الإعدادية، وأحمد بن حنبل الثانوية، حيث بدأ شغفه بالهندسة والميكانيكا عبر ورشة جده "كراج الشعب".

حصل على بكالوريوس العلوم في الهندسة الميكانيكية والهندسة الفضائية من جامعة كولورادو بولدر بتقدير امتياز عام 1993.

نال دكتوراه في الهندسة الميكانيكية من جامعة كاليفورنيا–بيركلي عام 1999.

• أستاذ مساعد في قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة قطر (2000–2005).  
• مستشار مجلس إدارة مؤسسة قطر ورئيس مشروع واحة قطر للعلوم والتكنولوجيا (QSTP) التابع لمؤسسة قطر (2001–2003).
• رئيس تنفيذي أول لمجلس إدارة Qatar Science & Technology Park (2001–2002).  
• عضو مؤسس في اللجنة الوطنية لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (2002).  
• مؤسس مدير مختبر الابتكار بجامعة كارنيغي ميلون – وادي السيليكون ومدير أبحاثها (2007–2009).
• المستشار العلمي لمكتب مدير مركز ناسا أيمز للأبحاث (2009–2010).
• المدير التنفيذي لمكتب شراكات جامعة كاليفورنيا مع وكالة ناسا (2010–2015).  
• الشريك المؤسس ورئيس مجلس إدارة Senseta الرائدة في تقنيات دمج البيانات والتحليلات المدعومة بالطائرات من دون طيار وذلك منذ 2012.

جائزة "باحث العام" من الجمعية الأمريكية للتحكم الآلي عام 2005 لابتكاراته في نظم التحكم الذكية.  

وسام الابتكار التقني من جامعة كاليفورنيا–بيركلي عام 2010 لتطويره تقنيات الطائرات الآلية المتقدمة.  

جائزة "أفضل مشروع قطري في ريادة الأعمال التكنولوجية" من وزارة التنمية الإدارية لدوره في إطلاق Senseta.  

• يمارس رياضة المشي.
• يدعم المبادرات الشبابية في مجال البرمجة والروبوتات عبر ورش عمل في المدارس.