Asıl adı Mehmet Naim’dir. 1305 Martında Konya’da, Pürçüklü Mahallesi’ndeki evlerinde doğdu. Babası Yağmuroğlu Medresesi müderrisi iken genç yaşta ölen Hazım Efendi, annesi Karahafız Mustafa Efendi’nin, kızı Şerife Hanım’dan torunu Hafize Hanım’dır. Mehmet Naim’in hem anneannesi hem de babaannesi Karahafız’ın kızı, dolayısıyla annesiyle babası teyze çocuklarıdır. Aslen Sultaniyeli (Karapınarlı) olan Hazım Efendi’nin babası Naim ve dedesi Munla Efendi Yağmuroğlu Medresesi müderrisi idiler.
Naim Hazım, Altınçeşme semtindeki Talip Efendi Sıbyan Mektebinde başladığı ilk tahsilini Hamidiye İbtidai Mektebinde tamamladı. 1318/1902 yılında hıfzını da tamamladıktan sonra Yağmuroğlu Medresesinde, “eniştem” dediği üvey anne babası Malatyalı müderris Ali Efendi’nin önünde yüksek tahsile başladı. Hocası Farsça, feraiz ve hesapta iyi olmasına rağmen Arap dili, fıkıh ve sair medrese ilimlerindeki seviyesiyle Naim’i tatmin etmeyince, üç nesil müderris olan atalarının kitaplarıyla eksikliklerini giderip; özellikle Arapçada oldukça ileri bir seviyeye geldi. Henüz on altı yaşında iken kendinden beş altı yaş büyük, tahsilde daha ileri seviyedeki Hamdizade Abdülkadir (Erdoğan) ve Musa Kâzım (Onar) gibi merhumlarla ilmî sohbet yapacak, kırk elli yaşlarındaki Ayanzade Mustafa Efendi ile Arapça üzerine tartışmaya girecek kadar aşama kaydedip, 1909 yılında icazet aldı. O sıralarda müderrisliği açık olan Fethiye Medresesi müderrisliğine talip oldu. Ancak içlerinde âlim hoca sayılan Aksekili Mehmet Efendi’nin de bulunduğu bazı hocalar da aynı göreve talipti. Müftü Aladağlı Hacı Ahmet Efendi başkanlığındaki ulema huzurunda 1328 Teşrinievvelinde (Ekim 1912) yapılan imtihanda diğer taliplere tercihen mezkûr medreseye müderris oldu.
1915 yılında, yeni kurulan Darülhilafe Medresesine tayin edildi. Burada Türkçe, edebiyat, Farsça ve psikoloji dersleri okuttu. Daha sonra kurulan Sahn Medresesinde kelâm, mantık, Arap dili ve edebiyatı dersleri verdi. 1912’den itibaren Konya Askerî Rüştiyesinde Türkçe, 1915-1918 yılları arasında Konya İttihat ve Terakki İdadisinde Türkçe ve tarih, 1918’de Yatılı Askerî Rüştiyesinde Türkçe, ardından idadi bölümünde edebiyat, tarih, kelam, felsefe, Arapça ve Farsça öğretmenliği yaptı. Konya İl Genel Meclisi üyeliğine seçildi. 1923’te yapılan Büyük Millet Meclisi II. Dönem seçimlerinde Konya milletvekili seçildi, milletvekilliği IX. Döneme kadar aralıksız devam etti. 1936’da açılan Dil ve Tarih-Coğrafya Fakültesinde profesör olarak üç yıl süreyle Arap dili ve edebiyatı dersleri verdi. Türk Dili Tetkik Cemiyeti adıyla oluşturulan Türk Dil Kurumunda kuruluşundan (1932) ölümüne kadar üye, derleme kolu başkanı ve yönetim kurulu üyesi sıfatıyla görev yaptı. Diyanet, Şeriye, Evkaf, İrşat ve Kanun-ı Esasi komisyonlarında çalıştı.
6 Mayıs 1953 tarihinde bir karaciğer ameliyatı neticesinde vefat eden Onat, Aksekili Zehra Hanım ile evliliğinden Meliha, Mediha ve Hazım adlarında ikisi kız biri erkek üç çocuk babası idi.
Naim Hazım Onat’ın dil çalışmaları Türk Dil Kurumunun amacına ve Cumhuriyet’in dil politikasına uygun olarak sürmüştür. I. Türk Dil Kurultayı’nda ileri sürülen görüşlerin birçoğu Türk dilinin başka dillerle karşılaştırılması, bilhassa onun medeni milletlerin dilleriyle ve özellikle Hint-Avrupa dilleriyle akraba olduğunun ispatlanmasıyla ilgiliydi. Erken dönem Cumhuriyet aydınları bu fikirlerini ispat edebilmek için yoğun bir gayret sarf etmişlerdir. Naim Hazım Onat’ın bu karşılaştırmalı filoloji çalışmalarına Türkçeyi Sami dilleriyle, bilhassa Arapça ile karşılaştırma yolunda katkıda bulunduğu görülmektedir. Arapçanın Türk Diliyle Kuruluşu isimli çalışmasında belli sınıflamalara ve karşılaştırmalara dayanarak Arapça üzerindeki Türkçe etkisini ortaya koymaya çalışmıştır. Onat, konuyla ilgili çalışmalarında Arapça ile Türkçenin akraba dil olduğu veya Arapçanın Türkçeden doğduğu tezini değil, aksine bunların farklı ailelere mensup farklı yapıda diller olduğunu, ancak çok eski dönemlerde Arapçaya Türkçeden geçmiş pek çok kelime bulunduğunu, hatta Arap dilinin Arap tasrifine girmiş bir Türkçe niteliği taşıdığını ileri sürmüş ve bu tezini verdiği çok sayıda örnekle ispat etmeye çalışmıştır.
Sanılanın aksine Onat’ın Güneş-Dil Teorisi’yle olan ilgisi sınırlı kalmıştır. Her şeyden önce Onat bu teorinin kurucuları arasında yer almamış ve hiçbir zaman ateşli bir savunucusu da olmamıştır. Bu konuda belki de en önemli etüdü III. Türk Dil Kurultayı’na sunduğu bildiridir (1936). Bu kurultayda Güneş-Dil Teorisi Komisyonu’nda yer almış, teorinin uygulamasına dair daha çok Arapça örneklerden yola çıkan bir bildiri sunmuş ve kurultay sonunda komisyonun hazırladığı, teoriyi yücelten raporu imzalayanların içinde bulunmuştur. Bu rapora imza atanlar arasında G. Nemeth, A. Samoyloviç gibi Türkologlar da vardır. Onat’ın söz konusu teoriye ilgisini ve desteğini devrin şartları içinde değerlendirmek gerekir. Ancak o, Arapçadaki Türkçe alıntılar konusunda ısrarlı etütlerine artık bu teorinin anılmadığı 1940 sonrasında da devam etmiş ve konuyla ilgili asıl eserini 1944’te yayımlamıştır. Onat ömrünün sonuna kadar dilde özleşme davasına inanmıştır. Nitekim ölümünden önceki son yazılarından birinde dildeki yeni kelimelere “uydurma” diye karşı çıkanları eleştirmekte, dilde yeni kelimeler yapmanın ve onu yabancı kelimelerden arındırmanın bir gereklilik olduğunu söylemektedir.
Eserleri: Naim Hazım Onat’ın Babalık gazetesi, Sebîlürreşâd mecmuası, Türk Dili belletenleri ve Ulus gazetesinde birçok makale ve şiiri yayımlanmıştır. Bunların dışında başlıca çalışmaları şunlardır: Türk Dilinin Sami Dillerle Münasebeti (Ankara 1934), Güneşin Uzaklaşmasından ve Batmasından Doğan Anlamlarla Bunları Anlatmaya Yarayan Sözler Üzerine Güneş-Dil Teorisine Göre Türkçe-Arapça Karşılaştırmalar Tezine Bağlı Örnekler (İstanbul 1936), Arapçanın Türk Diliyle Kuruluşu (I, İstanbul 1944, II/1, 1951).