محمد علی اخایی مدرک کارشناسی خود را در دو رشته الکترونیک و مخابرات دریافت کرد. سپس دوره ارشد و دکترای خود را با درجه عالی از دانشگاه صنعتی شریف به پایان رساند. وی با گرفتن معتبرترین جایزه پژوهشی از طرف وزارت علوم استرالیا برای گذراندن دوره پسا دکترا راهی دانشگاه سیدنی شد. پردازش سیگنال و یادگیری ماشین از علایق او در دوران پژوهش بود. سپس در سال ۱۳۹۰ به عضویت هیات علمی دانشکده برق و کامپیوتر پردیس دانشکدگان فنی دانشگاه تهران درآمد. وی در سال ۱۳۹۸ دانشیار شد.