Советский химик-неорганик, специалист по химии координационных соединений, создатель физико-химического анализа.
После окончания Петербургского горного института и защиты диссертации Курнаков преподавал в Горном институте галургию - область химической технологии, посвященную извлечению солей из растворов, и металлургию. Решению важных проблем этих наук ученый посвятил свои основные работы. Докторской диссертацией "О сложных металлических основаниях" (1893) Курнаков положил начало систематическому изучению в России координационных соединений.
Изучение сплавов металлов привело Н.С. Курнакова к результатам, которые потребовали пересмотра сложившихся представлений о природе веществ. При исследовании важного свойства двойных металлических сплавов - их вязкости - ученый обнаружил, что помимо широко распространенных химических соединений постоянного состава существуют отдельные вещества, состав которых может изменяться. Первые Н.С. Курнаков назвал дальтонидами в честь английского химика Дж. Дальтона, впервые теоретически определившего неизменный состав химических соединений. Соединения второго типа - бертоллидами - в честь французского химика К. Бертолле, который допускал переменный состав веществ еще в начале XIX в. (см. Стехиометрия). В наши дни получены тысячи соединений, состав которых не отвечает стехиометрическим законам, - оксиды, сульфиды, карбиды и т.д.
В 1913 г. Курнаков создал метод определения состава веществ в термодинамических равновесных системах - растворах и сплавах - без разделения смесей. Физико-химический анализ (так называется этот метод) заключается в изучении диаграмм зависимости физических свойств от состава систем. Курнаков в 1908-1913 гг. разработал основные диаграммы, позволившие определить зависимость таких важных свойств многокомпонентных систем, как электропроводность, твердость, от их состава. Результаты этих работ позволили выбрать оптимальные способы организации в нашей стране получения кислотостойких, антикоррозийных и высокопрочных сплавов для различных областей промышленности.
После Октябрьской революции, в 1918 г., академик Н.С. Курнаков организовал Институт физико-химического анализа. В 1934 г. на базе этого института было создано ведущее научно-исследовательское учреждение по неорганической химии - Институт общей и неорганической химии Академии наук СССР, которому впоследствии было присвоено имя Н.С. Курнакова.