Giulio Natta nacque ad Imperia il 26 febbraio del 1903. Si laureò in Ingegneria Chimica nel 1924 al Politecnico di Milano dove insegnò nel 1927.  Nel 1933 era Professore di ruolo all'Università di Pavia e fu indicato come Direttore dell"Istituto Generale di Chimica della stessa Università, dove egli rimase fino al 1935.  Dal 1936 al 1938 fu Professore e Direttore dell'Istituto di Chimica Industriale al Politecnico di Torino e poi di Milano . Natta iniziò la sua carriera con lo studio dei solidi per mezzo di raggi X e diffrazione degli elettroni. Usò poi lo stesso metodo per studiare i catalizzatori e la struttura di alcuni polimeri organici.. Nel 1938 iniziò a studiare la produzione di gomma sintetica, e prese parte a lavori di ricerca sul butano essendo il primo a realizzare la separazione fisica del butano con un nuovo metodo di distillazione estrattiva. Nel 1953, con l'aiuto finanziario della Montecatini (una grande Compagnia Chimica Italiana), Natta estende la ricerca condotta da Ziegler sui catalizzatori organo-metallici, e scoprì nuove classi di polimeri con grande struttura ordinata. Questi studi, che erano effettuati per una applicazione industriale alla Montecatini, condussero alla realizzazione di un materiale termoplastico che la Montecatini fu la prima a produrre su grande scala nel 1957. Questo prodotto fu poi commercializzato con il nome di Moplen, come fibra sintetica col nome di Meraklon, come un monofilamento col nome di Merakrin e come confezione di film con il nome di Moplefan. Non meno importanti sono le sue future ricerche che condussero alla sintesi di nuovi elastomeri e copolimeri. 

L'attività scientifica e tecnica di Natta è documentata in più di 700 pubblicazioni, e da un grande numero di patenti in varii Paesi. Nel 1955 divenne "membro nazionale" della Accademia dei Lincei (è anche Membro dell'Istituto Lombardo di Scienze e Lettere e dell' Accademia delle Scienze di Torino). Fu nominato Membro Onorario delle Società Chimiche dell'Austria (1960), Belgio (1962), e Svizzera (1963). Nel 1961 fu nominato Membro Onorario a Vita della New York Academy of Sciences. Egli ricevette la Medaglia d'Oro dalla Città di Milano (1960), dal Presidente della Repubblica Italiana (1961), dal Distretto di Milano (1962) e dalla Society of Plastic Engineers (New York, 1963), la Medaglia Perrin dal French Chemical Physical Society, e la Medaglia Lavoisier dal Chemical Society of France (entrambe nel 1963), la Medaglia d'Oro Perkin della English Society of Dyers and Colourists (1963), il Premio John Scott dal Board of Directors of the City Trust of Philadelphia, e la Medaglia "Leonardus Vincius Florentinus Doctor Ingenieurs" dal FIDIIS, (Parigi 1971). L' Università di Torino gli cocesse la Laurea ad Honorem in Chimica Pura, e nel 1963 ricevette una Laurea ad Honorem dalla Mainz University. Il Professor Natta è anche membro onorario della Industrial Chemical Society of Paris (1966) e della Chemical Society of London (1970); del Rotary Club; membro straniero associato della Académie des Sciences de l'Institut de France (1964); membro della National Academy of XL, (Roma 1964), membro aggiunto della International Academy of Astronautics (Paris 1965), membro straniero della Academy of Sciences of Moscow (U.S.S.R. 1966), Presidente Onorario della Italian Section of the Society of Plastics Engineers (SPE). Ricevette anche le seguenti Onorificenze: Medaglia d'Oro dell' Unione Italiana Chimici (1964); Medaglia d'Oro "Lomonosov" della Moscow Academy of Sciences (1969); la "Carl-Dietrich-Harries-Plakette" del Deutsche Kautschuk Gesellschaft, (Francoforte 1971), Laurea ad Honorem dalla Università di Genova (1964), dal Polytechnic Institute of Brooklyn (New York 1964), dalla Catholic University of Louvain (Belgio) e dalla ESPI - University of Paris nel 1971. Nel 1963 ricevette il Premio Nobel per la Chimica "Per le sue scoperte nel campo della chimica e tecnologia dei polimeri"