Родился 20 сентября 1900 г. в Москве.

Один из основоположников радиационной генетики, биогеоценологии и молекулярной биологии. Доктор биологических наук (1964). Действительный член Германской академии естествоиспытателей в Галле, почетный член Американской академии наук и искусств в Бостоне, почетный член ряда научных обществ (Италия, Швеция, Англия, СССР, ФРГ). Лауреат медалей и премий Лазаро Спалланцани (Италия), Дарвиновской (ГДР), Менделеевской (ЧССР), Кимберовской (США), МОИП (СССР).

Работал в институтах Москвы, Берлина, Челябинска, Обнинска. С 1955 по 1964 г. – заведующий отделом радиобиологии и биофизики в Институте биологии УФАН СССР в Свердловске. В эти годы поддерживал тесную связь с Уральским университетом: организовал практику студентов кафедры физиологии растений на биологической станции Миассово, прочитал цикл лекций на физическом факультете о квантовой природе мутаций, о миграции радиоактивных изотопов в природе, принципе попадания в радиобиологии.

В лекциях, на семинарах активно обсуждались такие вопросы, как действие принципа усилителя в биологии, популяционная генетика и микроэволюция, биохронология и структура биоценозов, уровни организации живой материи, физические факторы конвариантной редупликации. Обсуждение этих проблем привлекало многих биологов, физиков, математиков.

Академик А. Т. Мокроносов вспоминал: «26 апреля 1961 г. Н. В. Тимофеев-Ресовский выступил перед участниками студенческого научного общества Уральского университета с блестящим анализом медико-биологических проблем, рожденных практической космонавтикой. Лектор рассказывал о принципах замкнутых экосистем, о роли фототрофных организмов в таких системах, о влиянии измененных магнитных полей, невесомости и световых ритмов на организм человека при длительных полетах. Впервые озвученные тогда гипотезы затем подтвердились. Например, говорилось о нарушении минерального (преимущественно кальциевого) обмена костей при длитель-ной невесомости, о влиянии невесомости на сердечно-сосудистую систему и т. п.»

На всех слушающих яркие выступления Н. В. Тимофеева-Ресовского, особенно на молодых, огромное впечатление производил высочайший уровень его эрудиции во многих областях мировой науки и культуры. В своих выступлениях Николай Владимирович неизменно отстаивал единство биологии и естествознания, не забывая при этом пропагандировать историю и достижения отечественной науки. Своим учителем считают его многие выпускники университета разных специальностей.