Nazario Martín concluiu o seu doutoramento na Universidad Complutense de Madrid (UCM) em 1984 e desenvolveu o seu trabalho de pós-doutoramento (1987-1988) no Institut für Organische Chemie der Universität   Tübingen sobre materiais orgânicos condutores. Em 1994, foi Professor convidado no Institute for Polymers and Organic Solids (IPOS) na University of California, Santa Barbara (UCSB) onde desenvolveu trabalho de investigação sobre fulerenos. Actualmente é Professor Catedrático na UCM. Os seus interesses de investigação focam principalmente a química de nano-estruturas de carbono como fulerenos, nanotubos de carbono, sistemas -conjugados como cadeias moleculares e moléculas electro-activas para aplicações, nomeadamente, em processos fotovoltaicos. Nazario Martín é autor de mais de 200 publicações em revistas científicas, incluindo 8 artigos de revisão, de 3 livros e de 12 capítulos de livros. Foi editor da publicação espanhola Anales de Química (2000-2005) e membro do painel editorial consultivo do The Journal of Materials Chemistry. Actualmente desempenha funções de editor europeu da publicação Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. É membro da Royal Society of Chemistry e desde Novembro de 2005, presidente da Real Sociedad Española de Química.