1964-ci il­də ADU-nun kimya fakültəsinin fiziki-kimya ixtisasını bi­tirib. 1967-ci ildə «Etilbenzo­lun stirola əlaqəli de­hidrogenləşməsi rea­k­siyasının öy­rə­nil­mə­si» mövzusunda na­­mizədlik, 1973-cü ildə isə «Praktiki cəhətdən mühüm karbohidrogenlər sı­­rasının və onların törəmələrinin əlaqəli de­hid­rogenləşməsi və hidrogenoliz reaksiyalarının kinetikası və mexanizminin tədqiqi» mövzusunda doktorluq dissertasiyası müdafiə etmişdir. 1976-cı ildə «Fiziki kimya» ixtisası üzrə professor adına layiq görülmüşdür. Akad. T.M.Nağıyev «Bioimitasiya katalizi» sahəsində görkəmli alimdir. O, qarşılıqlı əlaqəli reaksiyaların interferensiyası haqqında konsepsiya irəli sürmüş, koherent sinxronlaşmış kimyəvi və biokimyəvi reaksiyaların makrokinetik nəzəriyyəsinin müəllifidir. T.M.Nağıyevin fundamental elmi nailiyyətləri sırasında onun təklif etdiyi yeni müvafiq kinetik parametrli asılı elementar reaksiyalar mühüm yer tutur. Hidrogen-peroksidlə induksiya olunmuş yeni sərbəst radikallı reaksiyalar – atmosfer azotunun oksidləşdirici fiksasiyası, alkanların və alkenlərin qoşma dehidrogenləşməsi, epok­sid­ləşməsi, hidroksidləşməsi və metanın metanola, folmaldehidə və hidrogentərkibli qa­za ok­sidləşməsi reaksiyaları geniş tanınır. Kim­yəvi və bioloji sistemlərdə enerjinin akkumulyasiyası prinsipinin işlənib hazırlanması yönündə əhə­miy­yətli işlər görülmüşdür. Hazırda onun rəh­bərliyi ilə yeni analitik sistemlər olan biomimetik sensorların yaradılmasının elmi prinsipləri uğurla işlənib hazırlanır. Onun apardığı elmi tədqiqatlar 430 əsər, 33 müəlliflik şəhadətnaməsi, 5 patentdə öz əksini tapmışdır. Onun rəhbərliyi ilə 20 elmlər namizədi hazırlanmışdır. 2004-cü ildə «Şöhrət ordeni» ilə təltif olunmuşdur. 2014-cü ildə isə «Dövlət mükafatı» laureatı adına layiq gö­rülmüşdür. Akad. T.M.Nağıyev Azərbaycan Respublikası Ensiklopediyasının direktorudur.