Nombela, nacido en Cariches (Toledo) en 1946, es licenciado en Farmacia y Ciencias Químicas por la Universidad Complutense de Madrid, donde es catedrático de Microbiología.

Tras doctorarse en la Universidad de Salamanca, trabajó con el premio Nobel Severo Ochoa, quien le nombró en su testamento presidente de la Fundación Carmen y Severo Ochoa, puesto que ocupa actualmente.

Es autor de más de 90 publicaciones de investigación original en revistas internacionales y recientemente ha sido galardonado con el Premio CEOE d Ciencias.

Es miembro de la Comisión Nacional de la Real Farmacopea Española, presidente de la Federación Europea de Sociedades de Microbiología, miembro del Comité Consultuvo para la Formación de Farmacéuticos y del Comité Científico de Alimentación Humana, ambos de la Comisión Europea.