Этот ученый внёс значительный вклад в развитие квантовой электроники и создание лазерных установок. Он является создателем микроволнового аммиачного генератора .
В 1978 году организовал и возглавил в МИФИ кафедру квантовой электроники, впоследствии переименованную в кафедру лазерной физики.
Басов Н.Г. был главным редактором журналов «Наука», «Квантовая электроника» (с 1971) и «Природа» (1967—1990), членом редколлегии журнала «Квант»; в 1978—1990 годах являлся председателем правления Всесоюзного просветительского общества «Знание».
О вкладе Н. Г. Басова в мировую, советскую и российскую науку узнали на занятиях по курсу урочной и внеурочной деятельности ученики 7-9 классов МАОУ «ООШ №280»