Дерматолог и миколог, специалист в области грибковых заболеваний, профессор. В 1917-1933 гг. работал в клинике профессора А.И. Поспелова. В 1933-1941 г. заведовал кафедрой кожных и венерических болезней 2 Московского медицинского института. В годы Великой Отечественной войны заведовал объединенной кафедрой кожных и венерических болезней 1 и 2 Московских медицинских институтов. Его работа посвященная семейной трихофитии, сочетающейся с поражением внутренних органов, принесла ему мировую известность. На основании экспериментального изучения грибковых заболеваний и клинических наблюдений учёный пришел к выводу о развитии в организме иммунологических отношений при поверхностных формах грибковых заболеваний кожи. Активно пропагандировал диспансерные методы изучения дерматомикоза и диспансерные методы борьбы с ними.
Разрабатывал вопросы хронической пиодермии, изучил ее клинически, бактериологически и гистологически. Предложил активный метод сывороточного распознавания сифилиса. Был ответственным секретарем Московского дерматологического общества, редактором журнала "Вестник венерологии и дерматологии".
Скончался Н.А. Черногубов в 1942 году, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (Старая территория, колумбарий, секция 88).