Математик, физик-теоретик, академик Академии наук СССР (с 1953 г.) и АН УССР (c 1948 г.), академик Российской академии наук (c 1991). Дважды Герой Социалистического Труда (1969, 1979). Директор лаборатории теоретической физики Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне (с 1956), директор ОИЯИ (1965-1988), директор МИАНа (1983-1988), заведующий кафедрой квантовой статистики и теории поля физического факультета МГУ (1966-1992). Основатель научных школ по нелинейной механике и теоретической физике. Основные работы посвящены асимптотическим методам нелинейной механики, квантовой теории поля, статистической механике, вариационному исчислению, теории устойчивости, теории динамических систем и другим областям теоретической физики. Сделал большой вклад в науку, автор многих научных работ. Был членом многих зарубежных научных сообществ. Лауреат двух Сталинских премий (1947, 1953), Ленинской премии (1958), Государственной премии СССР (1984) и многих других отечественных и иностранных премий. Награжден также орденами и медалями.
Скончался Н.Н. Боголюбов 13 февраля 1992 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (10 уч, 6 ряд).