Физикохимик.
Основные научные исследования относятся к учению о катализе, электрохимии и термодинамике.
Выдвинул (1939) теорию активных ансамблей, согласно которой ответственной за акт катализа является докристалическая фаза катализатора – атомные группы, удерживающиеся на поверхности твердого тела.
Установил случаи катализа посредством парообразных металлов, высокодисперсных коллоидных металлов и моноатомных слоев металла на кварце. Выдвинул (1946) теорию аггравации, или теорию рукоперации энергии, объясняющее активное участие каталитического носителя в качестве энергетической ловушки, которая осуществляет нетепловую (экситонную) подпитку элементарных актов катализа. Предложил катализаторы различных реакций и способы их промотирования. Разработал электротермические и каталитические методы конверсии метана в присутствии воды, позволяющие получать: водород и окись углерода, ацетилен, ацетальдегид и этиловый спирт. Предложил способ получения азотной кислоты в процессе очистки промышленных газов от окислов азота.
В Российском государственном архиве в г. Самаре на постоянном хранении находятся заявочные материалы на изобретения Кобозева Н.Н. (Ф. Р-1).
Перечень этих документов представлен в базах данных «Выдающиеся деятели науки и техники» и «Патентный каталог».
Подробнее с документами и базами данных можно ознакомиться в читальном зале архива по адресу: г. Самара, ул. Мичурина, д. 58