Н.М. Жаворонков родился 7 августа 1907 года в селе Стрелецкие Выселки Михайловского уезда Рязанской губернии в крестьянской семье. В 1918 году окончил Маковскую сельскую школу, в 1925 – Михайловскую школу II ступени. Во время учёбы на общественных началах был заведующим избой-читальней, секретарём сельсовета и пионервожатым в Михайловском детском доме. Летом 1925 года работал на строительстве жилых домов паровозоремонтного завода в городе Подольске Московской области. В том же году по путёвке Наркомпроса поступил на химическое отделение физико-математического факультета Московского государственного университета (МГУ), откуда вскоре перевёлся в Московский химико-технологический институт имени Д.И. Менделеева (МХТИ). Окончив институт в 1930 году, был оставлен в аспирантуре при кафедре технологии неорганических веществ. В 1930-1932 годах Жаворонков работал научным сотрудником Государственного института азотной промышленности и Государственного института по проектированию химических предприятий. Летом 1032 года был экспертом правительственной комиссии по пусковым гарантийным испытаниям и приёмке в эксплуатацию Березниковского азотно-тукового завода, в декабре 1933 года – Сталиногорского, летом 1934 года - Горловского заводов. Николай Михайлович защитил кандидатскую диссертацию и был назначен доцентом кафедры технологии неорганических веществ и технологии связанного азота в МХТИ, в МГУ, Московском институте химического машиностроения, Промышленной академии и Горьковском политехническом институте. В связи с развитием работ по химизации народного хозяйства страны Жаворонков был командирован на заводы Донбасса, Приднепровья, Урала, на Кольский полуостров (г. Кировск) для изучения добычи апатитово-нефелиновой руды и получения апатитового концентрата. Во время Великой Отечественной войны Николай Михайлович работал помощником Уполномоченного Государственного Комитета обороны и усилению научных исследований в области химии для нужд обороны страны и много сделал для научных исследований и организации производства новых химических продуктов, необходимых фронту. В 1942 году Жаворонкову присуждена учёная степень доктора технических наук, он был утверждён в учёном звании профессора. В 1944-1948 годах – первый заместитель директора, заведующий лабораторией, директор Научно-исследовательского физико-химического института имени Л.Я. Карпова. В это же время начинает активно работать в Научно-техническом совете Министерства химической промышленности СССР и редколлегии журнала «Химическая промышленность», выступает с докладами и статьями по актуальным вопросам развития химической науки и промышленности. Работая с 1948 по 1962 год ректором МХТИ, Жаворонков добился его значительного развития. Быстро была восстановлена учебно-лабораторная база, пострадавшая в годы войны, создан новый инженерный физико-химический факультет для подготовки специалистов в области мирного использования атомной энергии. В 1950-1960 годы Жаворонков участвовал в Международных конференциях, конгрессах, сессиях в Японии, Англии, Греции, Норвегии, Швейцарии, Югославии и других странах. В 1970-1976 годах он возглавлял экспертные комиссии по ряду крупных новостроек 9-й и 10-й пятилеток. Работал директором Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова АН СССР (1962-1989). В 1962 году был избран действительным членом АН СССР, был членом Президиума, академиком-секретарём Отделения физикохимии и технологии неорганических материалов АН СССР, членом Государственного комитета по Ленинским и Государственным премиям СССР в области науки и техники при Совете Министров СССР, членом Бюро Научно-технического совета Министерства химической промышленности СССР. С 1967 года выходит журнал «Теоретические основы химической технологии», главным редактором которого был Жаворонков (!967-1988). Он часто выступал с научными докладами на всесоюзных и международных съездах и конгрессах, на Всемирной конференции Организации Объединённых Наций по вопросам народонаселения в Белграде (1965), на конгрессах и конференциях в Швейцарии, Румынии, Болгарии, Венгрии, ГДР, Италии, Австрии, на Кубе, в Афинах (1957), в Барселоне (1960), в Париже (1962), в Варшаве (1964), в Брюсселе (1966), а также с докладами на общественно-политические темы, по вопросам развития науки, промышленности, высшего образования. Многогранная деятельность Николая Михайловича получила широкое признание и высокую оценку в нашей стране и за рубежом. За большие заслуги в научной, педагогической и общественной деятельности он награждён тремя орденами Ленина, орденом Октябрьской Революции, двумя орденами Трудового Красного Знамени, орденом Красной Звезды, орденом «Знак Почёта», медалями, болгарским орденом Кирилла и Мефодия 1-ой степени. В 1969 году Жаворонкову было присвоено звание Героя Социалистического Труда. За оригинальные научные работы ему присуждены Государственные премии СССР (1953, 1984), премии Совета Министров СССР (1975, 1984), премии имени Д.И. Менделеева (1950), имени Л.А. Чугаева (1980), имени Н.С. Курнакова (1982), премия Всесоюзного химического общества имени Д.И. Менделеева (1961), а также золотая медаль имени Д.И. Менделеева (1969). Жаворонков был почётным членом зарубежных академий: Венгерской, Чехословацкой, Польской, ГДР, а также почётным доктором Веспремского университета (Венгрия), университета в г. Бордо (Франция), Высшей школы химических технологий в Праге (Чехия). Умер Н.М. Жаворонков 5 августа 1990 года в Москве. Похоронен на Кунцевском кладбище.