В 1974 году окончил химический факультет АГУ, а в 1977 году – аспирантуру Института биохимии имени А.Н.Баха Академии наук СССР. В 1978 году получил ученую степень кандидата, а в 1992 году – доктора биологических наук. В 2001 году был избран членом-корреспондентом НАНА. Впервые получил в виде кристалла фермент карбоангидраза растительного происхождения, всесторонне изучил структурно-функциональную организацию фермента и предложил молекулярную модель его четвертого строения. Н.Гулиев –автор 170 научных работ, в том числе монографии, изданной в московском издательстве «Наука» (1990). Под его научным руководством подготовлено 7 докторов философии. В 1995-2005 годах являлся депутатом Милли Меджлиса Азербайджанской Республики. С 2005 года – заместитель министра экологии и природных ресурсов.