Mott a Cambridge-i Egyetemen szerezte meg fokozatait (B. A. 1927, M. A. 1930). 1929-től a Manchesteri Egyetemen adott elő, 1933-ban a Bristoli Egyetem elméletifizika-professzora lett. Bristolban szilárdtest-fizikai kutatásai során tanulmányozta a fémek, fémötvözetek, félvezetők és fotoemulziók tulajdonságait. 1938-ban elméleti leírást adott arról a hatásról, amelyet a fény gyakorol atomi szinten a fotoemulzióra. 1954-ben lett a Cambridge-i Egyetemen a kísérleti fizika Cavendish-professzora, 1971-ben vonult vissza.
Mott különféle fémek elektromos vezetését
tanulmányozta, ezután kezdte vizsgálni az 1960-as
években az amorf anyagok vezetőképességét
(az amorf anyagok atomjai szabálytalan vagy rendezetlen szerkezetet
alkotnak). Formulákat adott meg azoknak az átmeneteknek a
leírására, amelyek során az üveg és
más amorf anyagok átmenetet jelenthetnek az elektromosan
vezető, fémes állapot és a szigetelő,
nemfémes állapot között, vagyis félvezetőként
működnek. Ezek az üvegszerű anyagok viszonylag olcsón
és egyszerűen előállíthatók, ezért
sok elektronikai kapcsoló- és memória eszközben
a sokkal drágább kristályos félvezetők
helyére léptek. Ez is hozzájárult ahhoz, hogy
a személyi számítógépek, zsebkalkulátorok,
másológépek és más elektronikus eszközök
lényegesen olcsóbbá váltak, és széles
körben elterjedhettek.