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Isidor Isaac Rabi wurde am 29.Juli 1898 in Raymanov, Österreich, als Sohn von David Rabi und Janet Teig geboren. Er wurde 1899 von seiner Familie in die USA gebracht und erhielt seine frühe Ausbildung in New York City (Manhattan und Brooklyn). Im Jahr 1919 absolvierte er Bachelor of Chemistry an der Cornell University (New York). Nach drei Jahren nichtwissenschaftlicher Tätigkeit begann er 1921 ein Aufbaustudium in Physik an der Cornell University, das er später an der Columbia University fortsetzte. 1927 promovierte er. grad für die Arbeit an den magnetischen Eigenschaften von Kristallen. Mit Hilfe von Stipendien verbrachte er zwei Jahre in Europa und arbeitete zu verschiedenen Zeiten mit Sommerfeld, Bohr, Pauli, Stern und Heisenberg zusammen. Nach seiner Rückkehr im Jahr 1929 wurde er zum Dozenten für Theoretische Physik an der Columbia University, und nach der Förderung durch die verschiedenen Klassen wurde Professor im Jahr 1937.

1940 wurde er von Columbia beurlaubt, um als stellvertretender Direktor des Strahlungslabors am Massachusetts Institute of Technology an der Entwicklung von Radar und Atombombe zu arbeiten. 1945 kehrte er als leitender Angestellter der Physikabteilung nach Columbia zurück. In dieser Eigenschaft beschäftigt er sich auch mit dem Brookhaven National Laboratory for Atomic Research, Long Island, einer Organisation, die sich der Erforschung der friedlichen Nutzung der Atomenergie widmet.

Seine frühen Arbeiten befassten sich mit den magnetischen Eigenschaften von Kristallen. 1930 begann er, die magnetischen Eigenschaften von Atomkernen zu untersuchen und entwickelte Sterns Molekularstrahlmethode mit großer Präzision als Werkzeug zur Messung dieser Eigenschaften. Sein Apparat basierte auf der Erzeugung gewöhnlicher elektromagnetischer Schwingungen derselben Frequenz wie die Larmor-Präzession atomarer Systeme in einem Magnetfeld. Durch eine ausgeklügelte Anwendung des Resonanzprinzips gelang es ihm, einzelne Rotationszustände von Atomen und Molekülen zu erfassen und zu messen sowie die mechanischen und magnetischen Momente der Kerne zu bestimmen.

Prof. Rabi hat seine wichtigsten Arbeiten in der Physical Review veröffentlicht, deren Associate Editor er zwei Zeiträume war. 1939 erhielt er den Preis der American Association for the Advancement of Science und 1942 die Elliott Cresson Medal des Franklin Institute. 1948 erhielt er die Medal for Merit, die höchste zivile Auszeichnung im Zweiten Weltkrieg, im selben Jahr die King’s Medal for Service in the Cause of Freedom und ist Offizier der Ehrenlegion.

Er ist Ehren-D. Sc. von den Universitäten Princeton, Harvard und Birmingham. Er ist Fellow der American Physical Society (war 1950 deren Präsident) und Mitglied der National Academy of Sciences, der American Philosophical Society und der American Academy of Arts and Sciences.

1959 wurde er Mitglied des Gouverneursrates des Weizmann Institute of Science, Rehovoth, Israel. Er ist Mitglied der japanischen und brasilianischen Akademie und Mitglied des General Advisory Committee der Arms Control and Disarmament Agency sowie der United States National Commission for UNESCO. Auf der Internationalen Konferenz über die friedliche Nutzung der Atomenergie (Genf, 1955) war er Delegierter und Vizepräsident der Vereinigten Staaten. Er ist auch Mitglied des Wissenschaftlichen Beirats der Internationalen Atomenergiebehörde.

Dr. Rabi heiratete 1926 Helen Newmark. Sie haben zwei Töchter. Seine Freizeitbeschäftigungen sind Reisen, Wandern und Theater.