Народилася 30 квітня 1943 року в м. Нев'янськ Свердловської області.
Закінчила Полтавський державний педагогічний інститут ім. В.Г. Короленка (1965), економічний факультет Харківського інституту громадського харчування.
Працювала вчителем математики Харківської середньої школи № 7, Бакинської середньої школи № 181, учителем математики та економіки Полтавської середньої школи № 7. З 1982 року працює вчителем математики та економіки Полтавської гімназії № 9.
Л.Ф. Харитонова має високу науково-теоретичну підготовку, досконало володіє методикою викладання предмета, виявляє високий рівень професіоналізму. Уроки педагога відрізняються чіткістю проведення, раціональним використанням часу, високою активністю учнів.
Учасник міжнародної конференції, що проводилася за сприяння асоціації «Відроджені гімназії України». Упродовж десяти років очолювала районне методичне об'єднання вчителів математики. Щиро ділиться своїм багатим досвідом з колегами, підтримує зв'язок з науковцями навчальних закладів міста. Використання сучасних форм і методів проведення уроків забезпечують реалізацію принципу розвиваючого навчання, високу результативність праці. Щорічно учні Л.Ф. Харитонової показують високі результати під час обласних, всеукраїнських предметних олімпіад з математики, конкурсів-захистів МАН.
Учитель-методист, учитель вищої категорії. Заслужений вчитель України (2000). Відмінник освіти України. Переможець обласного конкурсу «Учитель року — 1996».
Автор низки методичних посібників, зокрема:
- «Цікава логіка»;
- «Економатематика»;
- «Математика - це цікаво»;
- «Математичний фольклор».