Ο Δημήτρης Γκουρνέλης γεννήθηκε το 1958 στη Δράμα. Είναι απόφοιτος της Φαρμακευτικής Σχολής του ΑΠΘ. Σήμερα εργάζεται ως φαρμακοποιός στην Περιφερειακή Διεύθυνση (ΠΕ.ΔΙ.) Θεσσαλονίκης του Εθνικού Οργανισμού Παροχής Υπηρεσιών Υγείας (Ε.Ο.Π.Υ.Υ).
Ο παππούς του βιογραφούμενου, Θωμάς Γκουρνέλης, γεννήθηκε το 1870 περίπου. Ήταν δημοδιδάσκαλος και είχε καθαρά βλάχικη καταγωγή από τη Βοβούσα στα Ζαγοροχώρια. Λόγω του ότι μετακινούνταν με την οικογένειά του και είχαν έρθει για κάποιο διάστημα στην Ηράκλεια Σερρών, δεν είναι γνωστό αν γεννήθηκε στη Βοβούσα ή στην Ηράκλεια. Δίδαξε στην Ηράκλεια και στις Σέρρες. Συμμετείχε στον Μακεδονικό Αγώνα. Ο εγγονός του, Δημήτρης, είχε βρει ένα έγγραφο από τον Μητροπολίτη που ήταν έπαινος για τη δράση του στον Μακεδονικό Αγώνα. Το έγγραφο αυτό φαίνεται να είναι πιστοποιητικό θητείας του παππού του ως διδασκάλου στην Τζουμαγιά (Ηράκλεια) Ν. Σερρών κατά τα έτη 1886-1892. Περιλαμβάνεται στο βιβλίο «Η ιστορία της Ηράκλειας Νομού Σερρών» (Γιώργος Καφταντζής, 1973), ενώ το πρωτότυπο παρεδόθη στον συνάδελφο του βιογραφούμενου Βασίλειο Νικόλτσιο, Γενικό Αρχιφαρμακοποιό Ε.Α, πρώην Διευθυντή του Ιδρύματος Μουσείου Μακεδονικού Αγώνα (προκειμένου να συμπεριληφθεί στα εκθέματα του εν λόγω Μουσείου) και νυν Α΄ Σύμβουλο του Δ.Σ. του Πολεμικού Μουσείου. Ο Θωμάς Γκουρνέλης ήταν παντρεμένος με τη Βασιλική και είχαν τρία παιδιά, την Ασπασία, την Αναστασία και τον Κωνσταντίνο, που γεννήθηκε το 1909. Στην Τζουμαγιά (Ηράκλεια) Σερρών, εκτός από τον παππού Θωμά, υπηρέτησε (1913-1916) ως νηπιαγωγός και η Ασπασία (η αδελφή του πατέρα του βιογραφούμενου). Η οικογένεια μετακόμισε στην πόλη των Σερρών γύρω στο 1900 για να είναι πιο ασφαλής. Το 1913 ήρθαν στη Θεσσαλονίκη, μάλλον λόγω των Βαλκανικών Πολέμων.
Ο πατέρας του βιογραφούμενου, Κωνσταντίνος Γκουρνέλης, μεγάλωσε στον Παλαιό Σιδηροδρομικό Σταθμό όπου τότε ήταν εξοχική κατοικία και λίγο παρακάτω ήταν η θάλασσα. Τελείωσε το Δημοτικό και το Γυμνάσιο. Στην ηλικία των 15 ετών, τον χτύπησε κατά λάθος ένας έφιππος στρατιωτικός και του έσπασε τα πλευρά. Ήταν πολύ καιρό στο κρεβάτι, τυλιγμένος με προβιά για να δέσουν γρήγορα τα πλευρά του. Πέρασε στη Νομική Σχολή Θεσσαλονίκης, στο 2ο έτος λειτουργίας της, περίπου το 1930. Αποφοίτησε και υπηρέτησε τη θητεία του παρά την εύθραυστη υγεία του. Πριν και κατά τη διάρκεια των σπουδών του εργάστηκε στη Γενική Διεύθυνση Επισιτισμού Μακεδονίας της Επιτροπής Αποκατάστασης Προσφύγων. Έλαβε το πτυχίο του τον Μάρτιο του 1933 και μετά την ολοκλήρωση της πρακτικής του άσκησης διορίστηκε Δικηγόρος παρά τω Πρωτοδικείω Θεσσαλονίκης (Ιούλιος 1934). Μετά από διενέργεια διαγωνισμού, στις 4 Απριλίου 1940 διορίστηκε Ειρηνοδίκης Β΄ τάξεως παρά τω Ειρηνοδικείω Τριταίας (Ερυμάνθεια Ν. Αχαΐας). Ακολούθως υπηρέτησε διαδοχικά στο Ειρηνοδικείο Κιλκίς (από τον Νοέμβριο του 1940), στο Ειρηνοδικείο Νιγρίτας (από τον Σεπτέμβριο του 1942), στο Πταισματοδικείο Θεσσαλονίκης (από τον Σεπτέμβριο του 1944), πάλι στο Ειρηνοδικείο Νιγρίτας (από τον Μάρτιο του 1945), στο Ειρηνοδικείο Δράμας (από τον Ιούνιο του 1948, με προαγωγή σε Ειρηνοδίκη Α΄ τάξεως), στο Ειρηνοδικείο Ξάνθης (από τον Ιούνιο του 1956) και στο Ειρηνοδικείο Θεσσαλονίκης (από τον Σεπτέμβριο του 1966) από όπου και συνταξιοδοτήθηκε το 1975, μετά από ευδόκιμη δικαστική σταδιοδρομία πλέον των 36 ετών και υπερτεσσαρακονταετή θητεία στο Δημόσιο.
Όταν υπηρετούσε στη Νιγρίτα (κυρίως μάλλον κατά τη δεύτερη περίοδο) γνώρισε τη γυναίκα του Στυλιανή, το γένος Ασβεστά, του Δημητρίου και της Ανδρομάχης. Αναφέρεται σε επίσημο έγγραφο με το Μακεδονικό υποκοριστικό Νούλα (Στυλια-νούλα). Ήταν ντόπια στην καταγωγή. Το επίθετο της οικογένειάς της ήταν Σπάντος ή Σπάνδος και λόγω του πολέμου άλλαξε και έγινε Ασβεστάς. Σήμερα, υπάρχουν συγγενείς της οικογένειας στην περιοχή των Σκοπίων. Επίσης, συγγενείς κατοικούν στο Σιδηρόκαστρο Σερρών. Οι μετακινήσεις των Ελλήνων εκείνης της περιοχής ήταν πολλές φορές αναγκαστικές λόγω των Βουλγάρων. Πήγαιναν από περιοχή σε περιοχή για να επιβιώσουν. Η μητέρα του βιογραφούμενου ήταν δασκάλα, έχοντας αποφοιτήσει από διδασκαλείο στη Θεσσαλονίκη ‒άλλη μια απόδειξη των μετακινήσεων της οικογένειας. Κατά τα έτη 1947-1948 τελούσε Διευθύντρια του Εθνικού Παιδικού Σταθμού Νιγρίτας, διάστημα κατά το οποίο μάλλον έγινε η γνωριμία με τον πατέρα του βιογραφούμενου καθόσον είναι γνωστό ότι παντρεύτηκαν το 1948.
Οι γονείς του βιογραφούμενου απέκτησαν τρία παιδιά, τον Θωμά, τον Βασίλη και τον βιογραφούμενο Δημήτρη, που γεννήθηκε το 1958. Το έτος αυτό, η οικογένεια μετακόμισε στην Ξάνθη λόγω νέου διορισμού του πατέρα. Ο βιογραφούμενος έζησε τα πρώτα 8 χρόνια της ζωής του στην Ξάνθη. Η μητέρα του σταμάτησε να διδάσκει όταν γέννησε το τρίτο της παιδί και η επιβάρυνση ήταν μεγάλη γιατί το δεύτερο παιδί της είχε σοβαρό πρόβλημα εκ γενετής. Οι γονείς του βιογραφούμενου, λόγω των επαγγελμάτων τους (δασκάλα και δικαστής), ήταν από τους πρώτους που μάζευαν και οι Γερμανοί και οι Βούλγαροι, καθώς και οι δύο αντιμαχόμενες πλευρές στον Εμφύλιο Πόλεμο. Μια φορά, ο πατέρας του βιογραφούμενου, αγανακτισμένος, έμεινε κρυμμένος τρεις μέρες στη σοφίτα για να ησυχάσει. Ο βιογραφούμενος θυμάται την μπάρα στα Πομακοχώρια που σήκωνε ο χωροφύλακας όταν πήγαινε μαζί με τον πατέρα του εκεί για να δικάσει διάφορες υποθέσεις καθώς και ότι έπαιρνε άδεια από το Ελληνικό κράτος και πήγαιναν με συνοδεία της αστυνομίας. Επίσης, μεγάλη εντύπωση του είχε κάνει το ανοιχτό χρώμα των Πομάκων.
Το 1966, η οικογένεια επέστρεψε στη Θεσσαλονίκη λόγω των σπουδών των παιδιών ‒καθώς ο Θωμάς έπρεπε να προετοιμαστεί για το Πανεπιστήμιο‒ χωρίς τον πατέρα του βιογραφούμενου. Ο πατέρας του βιογραφούμενου είχε κάνει αίτηση για μετάθεση στη Θεσσαλονίκη, η οποία εγκρίθηκε λίγο αργότερα. Ο Θωμάς αποφοίτησε από τη Στρατιωτική Ιατρική Σχολή. Στην αρχή εργάστηκε ως στρατιωτικός ιατρός (Αεροπορία) και στη συνέχεια αποστρατεύτηκε (αφού έφτασε στο βαθμό του Σμηναγού) και υπηρέτησε ως ιατρός Δημόσιας Υγείας διατελέσας, μεταξύ άλλων, Νομίατρος και Περιφερειάρχης Δημόσιας Υγείας.
Ο βιογραφούμενος τελείωσε το 36ο Δημοτικό Σχολείο και φοίτησε στο εξατάξιο Πειραματικό Γυμνάσιο. Πέρασε 3ος μεταξύ 30 υποψηφίων, ενώ εξετάσεις είχαν δώσει γύρω στα 300 αγόρια, καθώς το σχολείο του ήταν αρρένων. Το 1975 αποφοίτησε και την ίδια χρονιά εισήχθη στη Φαρμακευτική Σχολή του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, ενώ δεν είχε ακόμη κλείσει τα 18 του έτη. Πήρε το πτυχίο του τον Μάρτιο του 1980 και την άδεια ασκήσεως επαγγέλματος την ίδια χρονιά από το Ανώτατο Υγειονομικό Συμβούλιο (Α.Υ.Σ.).
Συνέχισε τις σπουδές του (1983-1984) στο Université René Descartes-Paris V στη Γαλλία, όπου έλαβε μεταπτυχιακό δίπλωμα (Diplôme d’ Études Approfondies- D.E.A.) στη Φαρμακοχημεία. Από το 1984 έως το 1988 ολοκλήρωσε τη διδακτορική του διατριβή στο ίδιο πανεπιστήμιο. Τέλος, το 1990 έλαβε Πτυχίο Παιδαγωγικών Σπουδών από το Τμήμα Πτυχιούχων Ανωτάτων Σχολών της Σχολής Εκπαιδευτικών Λειτουργών Επαγγελματικής και Τεχνικής Εκπαιδεύσεως (Σ.Ε.Λ.Ε.Τ.Ε.).
Από το 1989 έως το 1990 εργάστηκε ως Ωρομίσθιος καθηγητής Μέσης Εκπαίδευσης στο Τεχνικό και Επαγγελματικό Λύκειο Ευόσμου. Από το 1990 ήταν Λέκτορας στο Εργαστήριο Φαρμακογνωσίας του Τομέα Φαρμακογνωσίας-Φαρμακολογίας στο Τμήμα Φαρμακευτικής του ΑΠΘ. Στη θέση αυτή παρέμεινε μέχρι το 1998. Έπειτα για τρία χρόνια διετέλεσε Αντιπρόεδρος του Διοικητικού Συμβουλίου (με πλήρη, όχι αποκλειστική) απασχόληση του Νομαρχιακού Γενικού Νοσοκομείου Θεσσαλονίκης «Γ. Γεννηματάς». Υπηρέτησε ως Φαρμακοποιός στη Διεύθυνση Δημόσιας Υγείας & Υγιεινής Νομαρχιακής Αυτοδιοίκησης Θεσσαλονίκης (Ν.Α.Θ.)/Τμήμα Υγειονομικής Περίθαλψης Ασφαλισμένων Δημοσίου για τον έλεγχο συνταγών φαρμακείων που έχουν σύμβαση με το Δημόσιο (2000-2006) και ως Φαρμακοποιός της Υπηρεσίας Περίθαλψης Ασφαλισμένων Δημοσίου (Υ.Π.Α.Δ.) Θεσσαλονίκης (2006-2010), της οποίας διετέλεσε και Αναπληρωτής Διευθυντής (2008-2010). Το 2010-2011 διετέλεσε Διοικητής του Νοσοκομείου Αφροδισίων και Δερματικών Νόσων Θεσσαλονίκης (Ν.Α.Δ.Ν.Θ.) της 4ης Υγειονομικής Περιφέρειας Μακεδονίας και Θράκης ενώ από το 2011 έως το 2014 Αναπληρωτής Διοικητής του διασυνδεόμενου Γενικού Νοσοκομείου Θεσσαλονίκης «Άγιος Παύλος» και του 2ου Νοσοκομείου ΙΚΑ (Παράρτημα Παναγία). Από τον Απρίλιο του 2014 έως σήμερα εργάζεται ως φαρμακοποιός στην ΠΕ.ΔΙ. Ε.Ο.Π.Υ.Υ. Θεσσαλονίκης και σε διάφορες θέσεις ευθύνης (Προϊστάμενος Τμήματος Φαρμακευτικής, Προϊστάμενος Φαρμακείου Ευόσμου, Προϊστάμενος Διεύθυνσης).
Ο Δημήτρης Γκουρνέλης έχει έντονη κοινωνική δραστηριότητα, έχοντας συμμετάσχει σε αρκετά διοικητικά όργανα και επιτροπές. Μεταξύ άλλων, από τον Αύγουστο του 1998 έως τον Δεκέμβριο του 2001 ήταν Αντιπρόεδρος του Διοικητικού Συμβουλίου του Ν.Γ.Ν.Θ. «Γ. Γεννηματάς». Διετέλεσε Πρόεδρος του Δ.Σ. του Ν.Α.Δ.Ν.Θ., Αντιπρόεδρος του Δ.Σ. του Γ.Ν.Θ. «Άγιος Παύλος» (όπως και Πρόεδρος της Επιτροπής του Γραφείου Υποστήριξης του Πολίτη/Γ.Υ.Π. και της Επιτροπής Εσωτερικού Ελέγχου του Νοσοκομείου) και Πρόεδρος της Επιτροπής Φαρμάκων της 4ης Υγειονομικής Περιφέρειας (Υ.ΠΕ.) Μακεδονίας και Θράκης. Επίσης διετέλεσε τακτικό μέλος της Συγκλήτου του Α.Π.Θ. (εκπρόσωπος του Τμήματος Φαρμακευτικής κατά το ακαδημαϊκό έτος 1994-95), καθώς και Πρόεδρος του Εθνικού Αθλητικού Κέντρου (Ε.Α.Κ.) Ευόσμου Θεσσαλονίκης (23/1/1998-30/4/2000) και Ταμίας του Περιφερειακού Εθνικού Αθλητικού Κέντρου (Π.Ε.Α.Κ.) Θεσσαλονίκης (1/5/2000-14/1/2003).
Έχει επιβλέψει την εκπόνηση δύο διδακτορικών διατριβών. Η συμμετοχή του σε σεμινάρια, συνέδρια και ερευνητικά προγράμματα είναι πλούσια. Έχει λάβει ειδικές θέσεις και διακρίσεις, τόσο κατά τη διάρκεια των σπουδών του (με υποτροφίες), όσο και για τη μετέπειτα επιστημονική του δραστηριότητα. Όσον αφορά το συγγραφικό του έργο, έχει συγγράψει δύο φοιτητικά συγγράμματα, ενώ έχει δημοσιεύσει άρθρα του σε ελληνικά και ξενόγλωσσα επιστημονικά περιοδικά. Μέχρι σήμερα έχουν καταχωρηθεί και ανευρεθεί περί τις 170-180 διεθνείς βιβλιογραφικές αναφορές των εργασιών του σε εργασίες άλλων επιστημόνων (citations).
Είναι μέλος της Πανελλήνιας Ένωσης Φαρμακοποιών (Π.Ε.Φ.) από το 1989, της American Association for the Advancement of Science (A.A.A.S.) από το 1996, της New York Academy of Sciences (N.Y.A.S.) από το 1997 και της American Society of Pharmacognosy (A.S.P.), από το 1998.
Ο Δημήτρης Γκουρνέλης είναι παντρεμένος με την Παρθενόπη Σαρλίδου, η οποία είναι φαρμακοποιός και διατηρεί ιδιωτικό φαρμακείο (την 1η Ιουλίου 2021 συμπλήρωσε 40 συναπτά έτη αδιάλειπτης λειτουργίας)