S-a născut laVladivostok. A absolvit facultatea de fizica a Universității dinMoscova(1918). În anii1919-1920 a predat fizica la Universitatea dinCrimeea și la Institutul Politehnic din Odesa (1921-1922). Din 1922 a locuit laMoscova. Începând din 1924 a lucrat la Universitatea din Moscova. Din 1930 a fost profesor și șef al catedrei de fizică teoretică, post în care l-a înlocuit peLeonid Isaakovici Mandelștam. Din anul 1934 a fost șeful secției de fizică teoretică din cadrul Institutului de Fizică al Academiei de Științe, institut care ulterior a primit numele lui Tamm. Facultatea de fizică a Universității din Moscova a trecut în anii 1930 prin epurări, care se făceau la comanda lui Stalin. În anul 1945 a organizat și în decurs de câțiva ani a condus catedra de fizică teoretică a Institutului de ingineri-fizicieni (MIFI) din Moscova, iar din 1954 a revenit la Universitate. A decedat la 12 aprilie 1971.
Tamm se înscrie de rând cu Abram Ioffe, Lev Landau, Matvei Bronștein, George Gamov, Petru Kapița în rândul celor mai mari fizicieni sovietici, care au promovat valorile democrației.[necesită citare]
În anul1932 a explicat teoretic în colaborare cu Semen Șubin fotoefectul în metale, introducând așa numitele nivele de energie Tamm
În anul1934 a elaborat în colaborare cuD.D. Ivanenko una dintre primele teorii de câmp ale forțelor nucleare. În baza acestei teorii Yukawa a anticipat existența mezonilor
În anul1934 a enunțat ideea momentului magnetic a neutronului în colaborare cu S.A. Altșuler
În același an, în colaborare cu Leonid Mandelștam a dat o interpretare amplă a relației nedeterminării pentru energie și timp.
În1937 a dezvoltat în colaborare cuIlia Frank teoria radiației electronului în medii, în condiția în care viteza de mișcare a electronului depășește viteza de fază a luminii în mediul dat, lucrare pentru care i s-a decernatpremiul Nobel.
În anii1944 -1954 a participat la proiectele atomice sovietice și a fost unul dintre promotorii ideii tokamak - ului.
A perfecționat teoria perturbațiilor în mecanica cuantică.
A emis o teorie a particulelor elementare incluzând lungimea planckeană.
^Д. В. Гельтман (). „The Story of Non-awarding of the Deserved Degree: Documents on the Attempt to Award a Doctor of Science Degree in Biology without Defense of a Thesis to N.V. Timofeyeff-Resovskii in 1957”.Studies in the history of biology (în rusă).10 (3): 89–108.doi:10.24411/2076-8176-2018-11968.WikidataQ130386916.
^„Letters of Soviet scientists to the publishing house "Nauka" in support of the publication of Zhores Medvedev's essay "Biology and the personality cult"”.Studies in the history of biology (în rusă).11 (2): 20–40..WikidataQ130343640.
