Katrin Orav töötab Psühhiaatria ja Psühhoteraapia Keskuse Sensus Tallinna keskuses. Ta on riiklikult tunnustatud psühhiaatria eriarst ja keskuse juhatuse liige.
Ta on lõpetanud Tartu Ülikooli arstiteaduskonna ning Tartu Ülikooli üldinternatuuri ja psühhiaatria residentuuri. Ta on töötanud psühhiaatrina SA PERH Psühhiaatriakliinikus, osaühingus Vaimne Tervis, nõustab Tallinna Vaimse Tervise Keskuse rehabiltatsioonimeeskonnas ning on Kaitseressursside Ameti Meditsiinikomisjoni ekspert. Ta on töötanud lektorina Tervise Arengu Instituudis, Audentese Ülikoolis ja Tervishoiu Kõrgkoolis.
Psühhoteraapia meetoditest on Katrin läbinud kognitiiv-käitumusliku psühhoteraapia põhiväljaõppe, pereteraapia algõppe ja ning 10 aasta jooksul õppinud ja raviprotsessis kasutanud EMDR (Eye Movement Desenzitization Reprocessing Therapy) ja teiste traumateraapia meetodeid. Ta on läbinud kohtupsühhiaatria põhikoolituse, osalenud ettekannetega kodu- kui rahvusvahelistel seminaridel ja koolitustel.
Viimase 3 aasta jooksul on ta uurinud, õppinud ja igapäevatöösse lülitanud meeleoluhäirete ravi mitteinvasiivne ajustimulatsiooni (tDCS ehk transkraniaalse alalisvoolu ja rTMS ehk korduva magnetstimulatsiooni) meetoditega.
Ta on Eesti Psühhiaatrite Seltsi ambulatoorse psühhiaatria sektsiooni juhatuse liige, Eesti Kognitiivse- ja Käitumisteraapia Assotsiatsiooni ja Euroopa Trauma ja Dissotsiatsiooni Ühingu liige.