Н.А. окончила биолого-почвенный факультет Московского университета им. М.В. Ломоносова в 1949 г. по кафе дре энтомологии. С 1949 по 1952 гг. – аспирантка той же кафедры. По окончании аспирантуры Н.А. работала на биолого-почвенном (биологическом) факультете в должностях младшего научного сотрудника, старшего научного сотрудник и профессора кафедры энтомологии. С 1992 г. профессор-консультант кафедры.
Научные интересы Н.А. были связаны с проблемами медицинской энтомологии, экологии и биотехнологии. Н.А. внесла большой вклад в изучение фауны и биологии синантропных мух, слепней и кровососущих комаров. В теоретических работах Н.А. разрабатывала многие концепции паразитологии и общей экологии: роль эволюции членистоногих переносчиков в эволюции возбудителей болезней, пути становления гонотрофических отношений у кровососущих двукрылых.
В области биотехнологии Н.А. разработала теоретические основы создания и воспроизводства искусственных популяций насекомых, их оптимизации и стандартизации.
Всего перу Н.А. принадлежит около 200 работ.
На кафедре энтомологии Н.А. создала оригинальный курс «Медицинской энтомология» и новый курс – «Техническая энтомология». Воспитала многих студентов, 15 кандидатов и 4 докторов наук.
Н.А. активно работала в научно-методических и координационных советах, советах по защитам диссертаций, редакционных советах ряда научных журналов. Возглавляла работу факультета повышения квалификации (ФПК) в Московском университете, была заместителем декана биологического факультета по ФПК, заместителем декана ФПК МГУ.
За заслуги в развитии высшего образования и научные достижения Н.А. Тамарина награждена орденом «Знак Почета», медалями «За трудовую доблесть», «Ветеран труда», нагрудными знаками «За отличные успехи в работе в области высшего образования», «Отличник просвещения», «250 лет МГУ им. М.В. Ломоносова».
