Родилась в Москве в семье служащих. С 1930 по 1940 гг. училась в московской средней школе №205, которую окончила с отличием. В 1940 г. поступила на 1 курс физического факультета МГУ. В феврале 1941 г. по рекомендации комитета ВЛКСМ МГУ она по- ступает на вечерние курсы медсестер при военной кафедре университета. После окончания курсов 21 ноября 1941 г. была призвана (как медсестра) Октябрьским РВК Москвы в Красную Армию. С 21 октября 1941 г. до 26 февраля 1942 г. служила медсестрой в 45-м запасном отдельном батальоне связи (город Муром Владимирской области), потом с 26 февраля 1942 г. до 8 января 1943 г. – в эвакогоспитале №4458 (город Балашиха Московской области). С 8 января 1943 г. по 9 мая 1945 г. Н.А. Тяпунина участвовала в во- енных действиях 2-го Украинского фронта. Тогда она имела звание стар- шины медслужбы и была медсестрой в 542-й санитарной роте 11-ой артил- лерийской Кировоградской дивизии. Эта дивизия освобождала Украину, Румынию, Венгрию, Чехословакию. В августе 1945 г. старшина медслужбы Н.А. Тяпунина была демоби- лизована из армии по вызову из МГУ для продолжения учебы на физиче- ском факультете. В 1949 г. она оканчивает факультет по кафедре оптики и в том же году поступает в аспирантуру на кафедру молекулярных и тепловых явле- ний. В 1954 г. защищает кандидатскую диссертацию на тему «Исследова- ние температурной зависимости и теплопроводности, электропроводности и теплоемкости легкоплавких металлов и сплавов». После окончания аспирантуры она работает ассистентом кафедры моле- кулярных и тепловых явлений. В 1963 г. переходит на кафедру общей физики (для физфака), где работает сначала в должности доцента (до 1973 г.), затем – старшего научного сотрудника. В 1972 г. Н.А. Тяпунина успешно защищает докторскую диссертацию. В 1977 г. она возвращается на кафедру молекулярной физики и фи- зических измерений, на которой работает сначала в должности старшего научного сотрудника, затем – профессора. Н.А. Тяпунина является автором свыше 150 научных работ, большая часть которых посвящена исследованиям структурных дефектов и их влияния на физические свойства кристаллов. Наталья Александровна Тяпунина была награждена орденами Отечественной войны II степени и Красной Звезды, медалями «За боевые заслуги», «За победу над Германией», «Ветеран труда» и 10 юбилейными медалями