Советский химик, акад. АН СССР (с 1943), президент АН СССР (1951 — 1961). Родился в Москве. Окончил Московский университет (1922). С 1922 работал там же (с 1935 проф., в 1948— 1951 ректор). Одновременно в 1930—1934 работал в Н.-и. институте удобрений и инсектофунгицидов, в 1939—1954 директор института орг. химии АН СССР, с 1954 директор института элементоорганических соед. АН СССР. В 1946—1948 акад.-секретарь Отд. хим. наук АН СССР, в 1961 —1975 акад.-секретарь Отд. общей и техн. химии АН СССР. Председатель Комитета по Ленинским и Государственная премиям СССР в обл. науки и техники (1947— 1961).
Исследования относятся к химии металлоорганических соед. Открыл (1929) реакцию получения ртутьорга- нических соед. разложением двойных диазониевых солей и галогенидов металлов, распространенную в дальнейшем на синтез орг. производных многих тяжелых металлов (диазометод Несмеянова). Совместно с К. А. Кочешковым применил (1935—1948) диазометод для получения орг. соед. олова, свинца, сурьмы и др. металлов. Сформулировал (1945) закономерности связи между положением металла в периодической системе и способностью его к образованию орг. соед. Доказал (1940— 1945), что продукты присоединения солей тяжелых металлов к непредельным соед. являются ковалент- ными металлоорганическими соед. (квазикомплексными соед.). В ходе выполнения этих работ совместно с Р. X. Фрейдлиной была открыта (1940— 1945) двойственная реакционная способность соед., не принадлежащих к таутомерным системам. Совместно с М. И. Кабанчиком развил (1955) принципиально новые представления о двойственной реакционной способности орг. соед. нетаутомерного характера. Совместно с Фрейдлиной изучал (1954—1960) радикальную теломеризацию и разработал методы синтеза а, (о-хлоралканов, на основе которых получены полупродукты, применяемые в произ-ве волокнообразующих полимеров, пластификаторов, р-рителей. Исследовал (1945— 1948) геометрическую изомерию этиленовых металлоорганических соед. и при этом открыл (1945) важнейшее для стереохимии правило о необращении стереохимической конфигурации в процессах электрофильного и радикального замещения у углеродного атома, связанного двойной углерод-углеродной связью. Под его руководством разрабатывалась (с 1952) область «сэндвичевых» соед. переходных металлов, в частности производных ферроцена. Совместно с Р. X. Фрейдлиной выполнил (1954—1960) ряд работ в обл. химии хлорвинилкетонов. Осуществил большое число работ по фосфор- органическим, фторорганическим и магнийорганическим соед., карбонилам металлов. Открыл (1960) явление металлотропии — обратимого переноса ртутьорганического остатка между окси- и нитрозогруппами п-нитрозофенола. Заложил (1962) основы нового направления исследований — создания синт. пищевых продуктов. Им установлены (1960—1970-е) пути синтеза из простейших и доступных веществ (углеводов, нитросоеди нений, альдегидов) аминокислот и продуктов белкового характера, имитаторов запахов и вкуса пищевых продуктов.
Один из авторов и редакторов (совм. с Кочешковым) серийных изданий «Синтетические методы в области металлорганических соединений» (1945—1950) и «Методы элементоорганической химии» (1963—1976).
Дважды Герой Социалистического Труда (1969, 1979). Ленинская премия (1966), Государственная. премия СССР (1943). Член мн. акад. наук и научных обществ. Золотая медаль им. М. В. Ломоносова АН СССР (1962). институту элементоорганических соед. АН СССР присвоено (1980) имя Несмеянова.