Natta a Milánói Műegyetemen szerzett vegyészmérnöki doktorátust 1924-ben.
Paviai, római és torinói egyetemek kémiai tanszékeit vezette, majd
professzorként és az ipari kémiai kutatások irányítójaként tért vissza a
Milánói Műegyetemre (1938). Korábbi munkája nyomán valósult meg a metanol, a
formaldehid, a butiraldehid és a borostyánkősav modern ipari szintézise.
1953-ban kezdte meg a makromolekulák intenzív vizsgálatát. Kísérletei során
a propilént Ziegler-katalizátorokkal polimerizálta, és igen rendezett
molekulaszerkezetű polipropiléneket kapott. Hamarosan kiderült, hogy ezek a
polimerek kedvező tulajdonságaik - erősségük, magas olvadáspontjuk - miatt
ipari szempontból nagyon fontosak.