Основний внесок ученої в українську науку охоплює дослідження вікової та педагогічної психології, психологічних проблем духовного становлення особистості, сучасних викликів психології бізнесу та управління. Результати науково-дослідної роботи Н. І. Жигайло висвітлені у численних навчальних посібниках з грифом МОН України, за якими навчаються студенти всієї України.
Народилася 19 квітня 1970 р. в м. Рава-Руська Львівської області. У 1987 р. закінчила школу із золотою медаллю. Цього ж року вступила на механіко-математичний факультет Львівського державного університету імені Івана Франка. За успішне навчання була рекомендована до продовження наукової діяльності в аспірантурі. Вступила до Інституту психології імені Г. С. Костюка НАПН України. Під керівництвом академіка С. Д. Максименка у 2001 р. захистила кандидатську дисертацію «Психологічна організація процесу засвоєння підлітками математичних понять», а у 2010 р. захистила докторську дисертацію «Психологія духовного становлення студентів вищих навчальних закладів». 2007 р. — здобула вчене звання доцента кафедри соціології. У 2012 р. — вчене звання професора кафедри менеджменту.
Ще під час навчання працювала психологом середньої школи № 69 м. Львова. Із 1999 по 2005 рр. викладала психологію
За час праці в університеті розробила та апробувала навчальні дисципліни: «Психологія», «Психодіагностика», «Соціологія», «Соціальна діагностика», «Соціальна педагогіка», «Соціальне тестування», «Менеджмент», «Економічна психологія», «Теорія управління», «Комунікативний менеджмент», «Педагогіка та психологія вищої школи», «Психологія керівника», «Психологія змін та інновацій», «Психологія бізнесу та управління».
Авторству професорки Н. І. Жигайло належать понад 300 наукових та навчально-методичних праць, серед яких навчальні посібники з грифом МОН України: «Соціальна педагогіка» (2007), «Психологія керівника» (2011), «Комунікативний менеджмент» (2012), «Психологія особистості» (2013), «Психологія змін та інновацій» (2017), «Психологія бізнесу та управління» (2018) та інші. Під керівництвом Наталії Ігорівни захищено 8 кандидатських дисертацій.
Науковиця координує понад 22 регіональні, всеукраїнські та міжнародні науково-практичні конференції, спеціалізовану вчену раду для разового захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня доктора філософії зі спеціальності «Психологія» у ЛНУ ім. І. Франка. Професорка Н. І. Жигайло — головна редакторка «Вісника Львівського університету. Серія Психологічні науки» (категорія «Б»), членкиня редколегій цілої низки фахових видань з психології та педагогіки, рецензентка наукових статей, навчальних посібників, монографій, авторефератів, дисертацій.
Вчена входить до складу громадської ради з питань християнської етики при МОН України та ради Всеукраїнського науково-педагогічного товариства імені Григорія Ващенка. Членкиня президії Товариства психологів України, голова Львівського обласного відділення Товариства психологів України та Української асоціації викладачів-католиків.
За значні особисті досягнення та плідну наукову діяльність Наталія Ігорівна нагороджена орденом «Гордість і слава України» (2018), подякою ректора ЛНУ ім. І. Франка (2008, 2020) та іншими.