Литературовед, один из основателей «Кемеровской школы» теоретической поэтики, доктор филологических наук, профессор. Выпускник Саратовского государственного университета (1964 г.).
В 1967 г. принят на должность старшего преподавателя на кафедру русской и зарубежной литературы Кемеровского государственного университета (КемГУ). 1976 - 1980 гг. - заведующий кафедрой русской и зарубежной литературы. Читал лекции и вёл практические занятия по истории русской литературы 19 века, Введение в литературоведение, Теорию литературы. Уволен в 1987 г. в связи с переездом в другой город.
В 1991 г. организовал кафедру теоретической и исторической поэтики историко-филологического факультета РГГУ (Москва). Специалист в области теории и истории романа, а также анализа художественного текста. Исследователь проблемы теории эпического сюжета, эпоса как литературного рода, а также основных эпических жанров.
Разработал и читал курсы лекций "Теоретическая поэтика", спецкурсы "М.М. Бахтин и русская религиозная философия", "Творчество «позднего» Л.Н. Толстого (1890-1910)", "Поэтика авантюрно-исторического романа", вел практикум "Анализ художественного текста (проза)".
Член диссертационных советов РГГУ: Д.212.198.04, Д.212.198.06. Член диссертационного совета по защите докторских диссертаций Екатеринбургского педагогического университета.
Награжден медалью "В память 850-летия Москвы". Постоянно поддерживал тесные контакты с Кемеровским государственным университетом.
Натан Давидович Тамарченко умер на 72 году жизни в Москве, он был христианином, отпет в церкви Рождества Христова (Южное Бутово) и похоронен там же на Черневском кладбище (участок №1).