Gümüşhane merkez Kocayokuş köyünde doğdu. İlk ve orta öğretimini Gümüşhane'de tamamladı. Ankara Yüksek Öğretmen Okulu ve Ankara Üniversitesi Eğitim Bilimleri Fakültesi'ni bitirdi (1969). Nevşehir, Trabzon ve Giresun'da öğretmenlik yaptı. 1977 yılında Erzurum Atatürk Üniversitesi'nde pedagoji asistanlığı görevine başladı. Bir süre sonra aynı üniversitenin Fen-Edebiyat Fakültesi bünyesinde açılan Felsefe Bölümü'ne geçti. "İsmayıl Hakkı Baltacıoğlu'nun Eğitim Sistemi Üzerine Bir Araştırma" (1980) başlıklı teziyle doktorasını tamamladı. 1985 yılında araştırma ve inceleme yapmak için Michigan Üniversitesi Felsefe Bölümü'ne gönderildi. 1987 yılında doçent, 1992'de profesör oldu. 1990 yılında Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi'ne daha sonra da yeni kurulan Eğitim Fakültesi'ne atandı. 1992-1995 yılları arasında fakültenin dekanlığını yaptı. 2012 yılından ölümüne kadar Bayburt Üniversitesi'nde Eğitim Fakültesi kurucu dekanlığı, rektör yardımcılığı ve rektör danışmanlığı görevlerinde bulundu.

Necmettin Tozlu eğitimin her alanında eserler vermiştir. Eğitim uygulamalarından ölçme değerlendirme sistemlerine ve eğitim felsefesine kadar yaptığı çalışmalar bir bütünlük içinde eğitimi kapsar niteliktedir. Eğitim felsefesi alanında Türkiye'de öncü isimlerdendir. Eğitimle felsefeyi birlikte düşünerek eğitimi, katı ve teknik bir mekanizma olmaktan çok insanî değerlerle birlikte ele almayı hedefleyen çalışmalar yapmıştır. Eğitim ve felsefe üzerinde çalışan akademisyenleri buluşturduğu kongreler bu alanda yapılan ilk ve önemli açılımlardır (1994-1996).

Necmettin Tozlu eğitimin ve eğitim sisteminin amaçlarını önemser. Her eğitim sisteminin kendine ait amaçları vardır. Toplumsal ve bireysel amaçlar, yetiştirilmek istenen bireyde bulunması arzu edilen özellikleri belirler. İnsan yetiştirmenin bir felsefe işi olduğunu belirterek bireyin kişilik sahibi, düşünen, eleştiren, sorgulayan, hakkını savunabilen, haksızlık karşısında dik durabilen, hayır diyebilen, taklitçi olmayan, orijinal, yapıcı ve üretken bireyler yetiştirilmesini ister.

Ona göre bugünkü Türk eğitim sisteminin üzerine oturtulduğu temel bir felsefeden bahsetmek güçtür. Bunun için hem felsefenin hem de eğitimin güçlü bir geleneği olması gerekir. Bu gelenek millî hayatın devamlılığı çerçevesinde Fârâbî'den, İbn Sînâ'dan, Yûsuf Has Hâcib'den, Kâşgarlı Mahmud'dan bir modernizm üretilerek kurulabilirdi. Yine de Türk eğitim sistemi, Batılılaşma çabaları doğrultusunda modernizme ulaşma olarak ifade edilebilir. Bu konuda belirtilen görüşler çerçevesinde sorgulamalar yapılarak eğitim sisteminin felsefesi oluşturulmalıdır.

Türk eğitim sisteminde ortaöğretim kademesinden yükseköğretim kademesine geçiş sürecinde öğrenci başarısının değerlendirilmesi hususunda birtakım sorunlar olduğunu ifade eden Tozlu'ya göre, ölçme ve değerlendirme eğitim öğretim sisteminin en hassas safhasıdır. Bugünkü eğitim sistemi öğrencilerin bütün çabası ve düşüncesini üniversiteye girmeye yönlendirmektedir. Böyle olunca, öğrencilerin birer kültür ve fikir insanı olarak yetiştirilmelerinin önü kesilmekte, nitelik gittikçe düşmektedir. Yükseköğretime geçişte yeni bir model öneren Necmettin Tozlu başarıyı ve yükseköğretime geçişi ortaöğretim başarı puanına oturtmakta ve öğrenci tercihlerinin öğretmenlerin rehberliğinde yapılmasını önermektedir. Ortaöğretim başarı puanı bir açıdan branşlaşmaya göre olduğundan ve yükseköğretime bu yol ile geçileceğinden önceki sistemin sakıncaları böylece giderilmiş olacaktır.

Günümüz öğretmen yetiştirme uygulamalarının bir düşünce problemi olarak değil basit bir ihtiyaç olarak ele alındığını belirtir. Devletin ve milletin devamı kalkınma ve fırsat eşitliğini sağlama için öğretmen yetiştirme konusu baş mesele olmalıdır. Öğretmen eğitimi için çok önemli olan felsefe ve felsefe kültürüne eğitim programlarında ya yeterince yer verilmez ya da çok az yer verilir. Felsefe bilgisi ile öğretmen tecrübeden yararlanma, sonuçlara ulaşma, bağımsız ve yapıcı düşünme, öğrenmeyi öğrenme, problem çözme, insanı tanıma, sevme, adalet ve doğruluk bilgi becerilerine sahip olur. Öğrencilerini de bu değerleri kazandırarak yetiştirmeye çalışır. Bu tür öğretmenlerin yetişmesi yeni öğretim kurumlarının açılmasıyla mümkündür. Mevcut eğitim fakültelerinin üzerine lisansüstü yeni bir eğitim modeli, ilke, esas ve programlarıyla düzenlenebilir.

Necmettin Tozlu'nun eğitim problemlerimize ilişkin düşünceleri ve çözüm önerileri şu şekilde özetlenebilir: Eğitim, insan doğasını esas almalıdır. Düşünmeyi öğretmeli ve bireye eleştirme yeteneği kazandırmalıdır. Eğitime önce ailede başlanmalıdır. Eğitim özgür toplumu meydana getirmeli; olumlu bir kültürel bakış açısı ve değerleri yönetme yeteneği kazandırmalıdır. Eğitim ideal gelişme ve değişmeyi esas almalıdır.

Necmettin Tozlu elli yılı aşkın eğitim çaba ve çalışmaları sonucunda eğitim bilimine önemli katkılar sağlamıştır. Başlıca eserleri:

Yayınlanmış Kitapları: 1. İsmail Hakkı Baltacıoğlu'nun Eğitim Sistemi Üzerine Bir Araştırma (İstanbul 1989); 2. Kültür ve Eğitim Tarihimizde Yabancı Okullar (Ankara 1991); 3. Eğitim Problemlerimiz Üzerine Düşünceler (Van 1992; 2. baskı, Ankara 2003); 4. Orta Öğretimde Öğrenci Başarısının Değerlendirilmesi: Yüksek Öğretime Geçişe Yönelik Bir Model (Yüzüncü Yıl Üniversitesi Araştırma Fonu Başkanlığı'nca desteklenen bu proje, daha sonra aynı birim tarafından yayınlanmıştır, Van 1992); 5. İbn Tufeyl'in Eğitim Felsefesi (İstanbul 1993); 6. Âşık İlhami (Nuri Baba) (Necdet Tozlu ile birlikte, Van 1995); 7. Eğitim Felsefesi (İstanbul 1997; 2. baskı, İstanbul 2003); 8. Bilim ve Hayat (2. baskı, Ankara 2005); 9. İnsandan Devlete Eğitim (Ankara 2003); 10. Eğitim Felsefesi Üzerine Makaleler (2. baskı, Ankara 2003); 11. Erdemli Toplum Yolunda (Ankara 1998); 12. Eğitimden Felsefeye (Erzurum 2014, üç cilt). 

Çevirileri: 1. İkbal'in Eğitim Felsefesi (K. G. Saiyidain'den çevri, Ankara 2003); 2. Eğitim Üzerine Felsefeler: Batı Düşüncesinin Temelleri Üzerine (R.S. Brumbaug, N.M. Lawrence'ten çeviri, ders notları, Van 1990); 3. "Eğitim Felsefesi Can mı Çekişiyor?" (D.C. Philips "Philosophy of Education: In Extremis?", Educational Studies, 14/1 [1983], s. 1-30'da yayımlanan makalenin çevirisidir, Atatürk Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Araştırma Dergisi, sy. 17 [1989], s. 199-233).

Katkıda Bulunduğu Eserler: 1. Bütün Yönleriyle Necip Fazıl (Türkiye Yazarlar Birliği ve Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Fakültesi'nin birlikteliği ile hazırlanmıştır, Ankara 1994); 2. Türkiye I. Eğitim Felsefesi Kongresi (5-8 Ekim 1994) (Van 1994); 3. Türkiye II. Eğitim Felsefesi Kongresi (23-26 Ekim 1996) (Van 1996); 4. Eğitim Bilimine Giriş (ed. N. Tozlu - Ş. Erçetin, Ankara 2006).

Bu çalışmalarının dışında eğitimle ilgili yayımlanmış pek çok makalesi, konuşması ve konferansı mevcuttur.