Никита Николаевич Моисеев родился 23 августа 1917 года в Москве в семье профессора Московского госуниверситета. В 1941 г. окончил механико-математический факультет МГУ имени М. В. Ломоносова по специальности «функциональный анализ». В том же году с дипломами мехмата МГУ и Авиационной академии имени Н. Е. Жуковского ушел на фронт.
В 1942 г. после окончания специальных курсов Военно-воздушной инженерной академии им. Жуковского был направлен в действующую армию. Служил вначале старшим техником авиа-эскадрильи, а затем инженером и начальником службы по вооружению авиаполка.
С 1948 г. возглавил группу траекторных расчетов в отделе главного конструктора реактивных авиационных торпед Диллона в НИИ-2. В это же время Моисеев прочел в МВТУ имени Н. Э. Баумана первый в СССР курс лекций «Теория движения управляемых ракет». В 1955 г. защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук.
В 1967-1985 гг. – заместитель директора по научной работе ИВЦ А Н СССР. Им были выполнены исследования по разработке математической модели последствий ядерной войны. В 1964 г. был избран членом-корреспондентом , а в 1984 г. – действительным членом Академии наук СССР. В 1985-2000 гг. - советник директора ВЦ АН СССР (РАН), один из основателей и учредителей, президент Международного независимого эколого-политологического университета (МНЭПУ) (1992 г.).
Основные направления исследовательской деятельности: прикладная математика и ее использование для решения сложных задач физики и техники (1946—1975); теория управления и методы оптимизации, в том числе природопользования (1960—1982); математические модели динамики биосферы (1970): в рамках этого направления были разработаны математические модели, позволившие в 1983 году получить первые количественные оценки возможных последствий ядерной войны, известные как "ядерная зима" и "ядерная ночь"; методологические проблемы взаимоотношения биосферы и общества (с 1975). В основе исследований Никиты Николаевича в обл. методологии лежат конкретные вопросы, возникшие в процессе разработки математической модели биосферы. При изучении этих вопросов расширены традиционные представления о месте природы в развитии общества и о роли общества в процессах планетарного масштаба. Это в свою очередь индуцировало потребности в пересмотре ряда установившихся взглядов на содержание естественно-науч. знания и на зависимость его от проблем гуманитарного характера. Основой разрабатываемой Моисеевым рационалистической схемы является представление об Универсуме как единой целостной системе. Эта система эволюционирует в силу общих законов самоорганизации, которые рассматриваются как некоторые эмпирические обобщения.
Последние годы Н. Н. Моисеев все силы отдавал анализу причин кризиса общественно-политической системы России и поиску путей его преодоления.
29 февраля 2000 г., умер после тяжелой продолжительной болезни.
Участник Великой Отечественной войны и ветеран труда, Моисеев Н.Н. был награжден пятью орденами и семью медалями. За большие достижения в работе Моисеев Н.Н. удостоен звания Лауреат Государственной премии (1980 г.) и премии Совета министров (1981 г.). Он также Лауреат международной премии "Glob-500" (1994 г.), награжден Золотой Медалью им. П.Л. Капицы (1997 г.). По итогам 1999 года экологической общественностью России он признан "Зеленым человеком года".
Работы: Элементы теории оптимальных систем. М., 1975; Математические задачи системного анализа М , 1981; Человек, среда, общество. М., 1983; Человек и биосфера. (В соавт.). М , 1985; Алгоритмы развития. М., 1987; Человек во Вселенной и на Земле // ВФ 1990. № 6; Универсальный эволюционизм — позиция и следствия // ВФ. 1991. № 3; Рациональный гуманизм // Общественные науки и современность. 1992. № 3; Природный фактор и кризисы цивилизации // Там же. 1992. № 3; Проблема возникновения системных свойств // Там же. 1992. № 11; Восхождение к Разуму (лекции по Универсальному эволюционизму). М , 1993; The twentieth century and the cristian tradition Russian culture Moscow, 1993; Информационное общество: возможности и реальность // ПОЛИС. 1993. № 3; Экологический фон современной политики / / Общественные науки и современность. 1993. № 4; Естественнонаучное знание и гуманитарное мышление // Там же. 1993. № 2; A new look at evolution: Marx, Teihard de Chardin, Vernadsky // World Future. V. 33. 1993; Вернадский и современность // ВФ. 1994. № 4.