Действительный член (1984), член-корреспондент (1979) АН СССР, доктор геолого-минералогических наук (1974). Геолог. Специалист в области геологии и геодинамики континентальных рифтовых зон Земли.

Окончил геологический факультет Иркутского государственного университета (ИГУ) (1952). Работал в Геологическом институте Восточно-Сибирского филиала АН СССР — СО АН СССР (ныне Институт земной коры СО РАН), научным сотрудником, зав. лабораторией, зам. директора (1952–1976), директором (1976–1998), зам. председателя Президиума (1973–1976), председатель Президиума Восточно-Сибирского филиала — Иркутского научного центра СО АН СССР — РАН (1977–1992). Член Президиума СО АН СССР (1980–1992). Советник РАН (1998–2002). Многие годы преподавал в ИГУ (с 1979), заведовал кафедрой динамической геологии (1995–2000). Депутат Верховного Совета СССР X и XI созывов (1979–1989).

Вел большую научно-организационную работу в составе Национального комитета по программе «Литосфера», Национального комитета геологов, Объединенного ученого совета наук о Земле СО РАН, Научного совета СО РАН по проблемам оз. Байкал, Междуведомственного тектонического комитета при ОГГГГН РАН, Научного совета по тектонике Сибири и Дальнего Востока СО РАН. Научный руководитель Международного центра активной тектоники и природных катастроф СО РАН. Член Американского геофизического союза (с 1986), Национального географического общества США (с 1991).

Лауреат Государственной премии СCCР (1978).

Награжден орденами и медалями.

Почетный гражданин г. Иркутска (1986) и Иркутской области (1998), Заслуженный деятель науки Республики Бурятия.

В СО РАН учреждена премия им. Н. А. Логачева для молодых ученых за работы в области неотектоники и вулканологии. В Иркутске на доме, где жил Н. А. Логачев, установлена мемориальная доска (2003).