Astronom, lekarz. Urodzony w Chojnicach w rodzinie aptekarzy, kształcił się w Gimnazjum Akademickim, studiował dzięki poparciu rodziny Czartoryskich na uniwersytetach w Halle, Jenie i Erfurcie. Po powrocie pracował jako lekarz między innymi biskupa poznańskiego Teodora Czartoryskiego, marszałka koronnego księcia Stanisława Lubomirskiego i księcia Adama Czartoryskiego. Od 1765 roku był generalnym lekarzem wojska polskiego w Szkole Rycerskiej w Warszawie, założonej przez króla Stanisława Augusta Poniatowskiego, w 1766 otrzymał indygenat szlachecki. Po ciężkiej chorobie zrezygnował z piastowanych stanowisk i przeniósł się z Warszawy do Tczewa. Założył amatorskie obserwatorium astronomiczne, kontynuując podjęte w Warszawie badania nieba.
Po I rozbiorze, w roku 1772, Nathanael Wolff przeniósł się do Gdańska i założył punkt obserwacyjny nieba w swym mieszkaniu przy Targu Drzewnym (Holzmarkt). Jako pierwszy lekarz na Pomorzu w 1773 zaczął z powodzeniem stosować wariolizację przeciwko ospie prawdziwej. Należał do londyńskiego towarzystwa Royal Society oraz gdańskiego Towarzystwa Przyrodniczego i jako jego członek doprowadził do kupna gruntów na Biskupiej Górce, gdzie urządził obserwatorium astronomiczne, zniszczone w czasie oblężenia Gdańska w roku 1813 i już nieodbudowane. (W 1781 miało ponad 10 instrumentów, zegary oraz rozsuwany dach). Wyznaczył, jak na owe czasy dokładną, szerokość geograficzną tego obiektu. Obserwatorium oraz swój majątek w wysokości około 4 tysięcy dukatów przekazał Towarzystwu Przyrodniczemu. Wraz z datkami rodzin Czartoryskich i Lubomirskich kwota ta stała się podstawą przyszłej fundacji Towarzystwa Przyrodniczego.
Za życia wydał charakterystykę różnych gatunków roślin: Genera plantatorum Vocabulis… oraz opis zachowania się ludzi podczas zarazy ospy: Unterricht für Volk gegen die Pest. Po jego śmierci, w roku 1785, wydano: Observationes astronomicae…, zbiór podsumowujący jego obserwacje poczynione w Warszawie, Tczewie i Gdańsku, między innymi zakrycia księżyców Jowisza, zakrycia gwiazd przez Księżyc, zaćmienia Słońca i Księżyca.
Nathanael Wolff zmarł w 1784 r. w Gdańsku. Został pochowany obok obserwatorium na Biskupiej Górce; miejsce upamiętniono nagrobkiem, zniszczonym w 1945, płytę nagrobną odkryto w 2019 roku. W testamencie polecił, by pochowano go w szczelnie zamkniętej trumnie wypełnionej płynem, który miał zakonserwować ciało. Zażyczył sobie też, aby trumna została otwarta 100 lat po jego śmierci.
Ze środków fundacji doktora Nathanaela Wolffa z roku 1784 i kwot uzyskanych od władz pruskich jako rekompensatę za zniszczone obserwatorium Towarzystwo Przyrodnicze zakupiło w 1845 roku za 24 tysiące talarów na swoją stałą siedzibę kamienicę przy Frauengasse 25 (ul. Mariacka).
Opracowano na podstawie tekstu dr Piotra Paluchowskiego w Gedanopedii.
