Abile costruttore inglese di strumenti scientifici, fu attivo a Londra a partire dal 1750 circa. Conosciuto soprattutto per le sue macchine elettriche, costruì anche strumenti di matematica, di navigazione e di geodesia. Tra il 1774 e il 1793 Nairne fu in società con Thomas Blunt (?-1822), che era già stato suo apprendista dal 1760. Perfezionò, fra l'altro, i microscopi del tipo Cuff, rendendoli più compatti e facili da trasportare. Nel 1776 fu eletto membro della Royal Society di Londra. Nel 1782 ricevette un brevetto per la sua macchina medico-elettrica.