Fleur Kleiburg heeft Geneeskunde gestudeerd aan de Universiteit Leiden en vervolgde haar opleiding met een promotieonderzoek aan het Leids Universitair Medisch Centrum en de Universiteit Twente. Haar onderzoek richtte zich enerzijds op beeldvorming met PSMA-PET/CT bij gemetastaseerde prostaatkanker, met een specifieke focus op therapierespons evaluatie en de prognostische waarde van PSMA-PET parameters. Anderzijds onderzocht ze PSMA-stapeling in niet-prostaat tumoren, zoals wekedelensarcomen, om te beoordelen of deze patiënten in de toekomst in aanmerking kunnen komen voor PSMA-gerichte therapie.