Окончил в 1909 г. Петербургский политехнический институт по специальности «инженер-металлург».

В бумажной промышленности с 1916 г. Работал на Андогской бумажно-картонной фабрике. С 1922 г. был переведен на Сухонские целлюлозно-бумажные предприятия. В конце 1930 г. приказом «Союзбумага» переведен в Лесотехническую академию – профессор, зав. кафедрой технологии целлюлозно-бумажного производства, декан химико-технологического факультета.

В 1935 г. без защиты диссертации был утвержден в ученом звании профессора и кандидата технических наук.

Изданный в 1940 г. учебник «Производство целлюлозы» стал основанием для присвоения Непенину Н.Н. ученой степени доктора технических наук (1944 г.) без защиты диссертации. Являющаяся по своей сути энциклопедией целлюлозно-бумажного производства, книга до настоящего времени востребована в отрасли от студентов до производственников и научных работников. Перечень научных трудов свидетельствует о широте интересов и востребованности в отрасли знаний и опыта Н.Н.Непенина.

Крупнейший специалист целлюлозно-бумажной промышленности, Н.Н.Непенин был высокоэрудированным педагогом, умело использующим в работе обширные технические знания и производственный опыт. Под его руководством защищены несколько десятков диссертационных работ, в том числе в стенах ЛТИ ЦБП, где он работал по совместительству с августа по декабрь 1941 г. зав. кафедрой технологии целлюлозно-бумажного производства, а с 1945 по 1956 гг. – профессором кафедры технологии целлюлозы и бумаги и химии древесины.