Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde tıp eğitimini başarıyla tamamladıktan sonra, Düzce’nin Yığılca ilçesinde iki yıl süreyle pratisyen hekim olarak görev yapmıştır. Görev süresinin ardından, Tıpta Uzmanlık Sınavı’nda (TUS) elde ettiği başarılı sonuçla Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Anabilim Dalı’nda Psikiyatri Uzmanlık Eğitimi almaya hak kazanmıştır. Teorik eğitim ve uygulamalı süreçten sonra yeterlilik sınavını geçerek Ruh Sağlığı ve Hastalıkları (Psikiyatri) Uzmanı unvanını kazanmıştır.
Uzmanlık tezi olarak "Alkol Bağımlılarında Nitrik Oksit Sentaz-1 (NOS1) Ekzon 1f-VNTR Gen Polimorfizmi’nin Bağımlılık ile İlişkili Özellikler, Kişilik Özellikleri ve Dikkat Eksikliği Hiperaktivite Bozukluğu Belirtileri Üzerine Etkisi" başlıklı konuyu seçmiştir. Bu çalışma, TÜBİTAK tarafından desteklenen bir proje olarak kabul edilmiş ve Uzm. Dr. İbrahim Karakaya, TÜBİTAK bursiyeri olarak desteklenmiştir. TÜBİTAK, çalışmaya mali destek sağlarken, Dr. Karakaya’ya şahsi burs desteği de vermiştir. Çalışmasının sonuçlarını sunduğu 10. Alkol Bağımlılığı Kongresi'nde (14-17 Aralık 2016, Antalya) Yılın Genç Araştırmacı ödülüne layık görülmüştür.