Был преподавателем учительской семинарии в г. Киржаче Владимирской губернии и активным членом Владимирского общества любителей естествознания. В течение многих лет изучал растительность и флору, а также вёл фенологические наблюдения в различных уездах Владимирской губернии, особенно подробно в окрестностях Киржача, весьма интересовался также озёрами и их растительностью.

С 1909 г. Н.И. участвовал в экспедициях Переселенческого управления:

1909 — бассейн левых притоков р. Шилки: Чёрной, Горбичанки и Желтуги (Забайкалье);

1910 — Лено-Киренский край;

1911 — Нарымский край;

1912 — Томская губерния;

1914 — Енисейская губерния.

В последующие годы Н.И. работал фенологом на метеостанции в Гельтищево (1929), затем ботаником Всесоюзного НИИ удобрений и агропочвоведения (1934), от которого ездил в экспедиции в Кустанайский район для изучения сорной и залежной растительности. В последние годы жизни работал в Мордовском государственном заповеднике.

Ботанические материалы, собранные в этих экспедициях, хранятся в БИН РАН. В фотоархиве Ботанического Музея хранятся фотографии и негативы Н.И. Кузнецова, сделанные им во время экспедиций Переселенческого управления.