Nasce a Torino il 16 febbraio 1872 da Giovanni, professore di chimica, e dalla lombarda Giovanna Montini. La carriera scolastica del giovane Nallino prende avvio ad Udine, città presso la quale si trasferisce la famiglia. Nallino mostra una passione per la geografia e per lo studio delle lingue orientali, l’arabo innanzi tutto, l’ ebraico ed il siriaco, studi condotti da autodidatta e con sussidi elementari.
Il periodo della formazione liceale e universitaria coincide con l’espansione coloniale europea e italiana, aspetto che aiuta a comprendere un generalizzato interesse all’orientalistica di pressoché tutti i protagonisti della nascente arabistica italiana, di cui Nallino è stato uno dei maggiori esponenti.
Nel 1889 si iscrive alla Facoltà di Lettere dell’Università di Torino, la cui cattedra orientalistica era affidata ad Italo Pizzi un iranista, docente di arabo ed altre lingue semitiche. È inoltre discepolo di Guido Cora, geografo fra i maggiori testimoni della penetrazione coloniale in Africa, che gli permette di applicare le acquisite competenze arabistiche a temi di geografia astronomica.
Sulla rivista del Cora, Cosmos, Nallino pubblica un suo primo elaborato risalente al 1890.
A soli 18 anni non solo possiede la difficile lingua con cognizioni filologiche , storiche, scientifiche, ma anche una padronanza di metodo
Nel 1893 è dottore in Lettere.
Tra ricerche e recensioni di geografia matematica degli arabi e l’astronomia, spicca il contributo Al-Khuwarismi e il suo rifacimento della Geografia di Tolomeo pubblicato nel 1894 negli Atti dell’ Accademia dei Lincei, contributo al quale ha attinto la letteratura geografica araba posteriore.
Nello stesso anno, visto il raro connubio tra perizia filologica arabistica e cognizioni matematiche, i fratelli Schiaparelli lo esortano a pubblicare, tradurre e commentare il testo arabo Introduzione all’ astronomia di al-Battānī che determina l’ inizio di una serie di lavori dedicati alla storia della scienza e che impose il giovane studioso all’attenzione dell’orientalistica europea.
Sempre nel 1894 e fino al 1902 il ventiduenne Nallino è professore incaricato di lingua araba al Reale Istituto Orientale di Napoli, istituzione parauniversitaria sotto il controllo del Ministero dell’Istruzione; in quegli anni inizia la stesura del suo studio più famoso, Al-Battani sive Albatenii opus astronomicum, dedicato alla traduzione e al commento dell’opera del geografo siriano del IX-X secolo. Pubblicata in tre volumi a Milano fra 1899 e 1907, una vera enciclopedia del sapere astronomico arabo-islamico medievale che dà allo studioso notorietà internazionale.
Nel 1900 Consegue la libera docenza in Lingua e Letteratura araba.
Dal 1902 al 1913 è professore di ruolo presso la Regia Università di Palermo.
In questi stessi anni, dal 1909 al 1912, su invito dell’ Università del Cairo, tiene un corso in arabo sulla storia dell’ astronomia araba e storia della letteratura araba.
Dopo la conquista della Libia il Governo affida a Nallino importanti incarichi istituzionali: risale al 29 maggio 1914 un telegramma inviato dalla Direzione generale dell’ istruzione superiore su richiesta del Ministro delle colonie, che autorizza Nallino e Santillana a recarsi a Tripoli e Bengasi per esaminare gli interpreti in servizio.
Nell’ ottobre del 1913 viene comandato alla cattedra di Storia e Istituzioni musulmane della Regia Università di Roma.
Durante il periodo palermitano ha curato i due volumi di memorie di vari autori siciliani pubblicati col titolo Centenario della nascita di Michele Amari.
Il 1° giugno del 1914 è trasferito alla cattedra di Storia e Istituzioni musulmane della Regia Università di Roma.e gli è affidata la Direzione della Rivista degli Studi Orientali.
Nell’ anno accademico 1920-21 e 21-22 viene nominato direttore della Scuola Orientale dell'Università di Roma.
Al marzo del 1921 risale la fondazione dell’ Istituto per l’ Oriente (oggi Istituto per l’ Oriente Carlo Alfonso Nallino) su volere di Amedeo Giannini, che lo volle come direttore scientifico sin dall’ inizio. È stato direttore della rivista Oriente moderno.
Avendo tenuto a Palermo l’ insegnamento di Legislazione scolastica, il Ministro della Pubblica istruzione Giovanni Gentile lo nomina prima membro di una Commissione d’ inchiesta sul personale delle scuole medie, poi membro del Consiglio d’ Istruzione superiore e della Giunta di esso, carica ricoperta fino al 1928.
Nominato nuovamente direttore della Scuola di perfezionamento orientale nel 1928-29 e fino al 1937-38.
Si è occupato di diritto siriaco e filosofia araba godendo la stima dei giuristi dell’ epoca.
Oltre agli incarichi ricevuti dal Ministero delle colonie, su decisione del Ministero Affari degli Esteri, dal 1931 al 1938, Nallino tiene il corso quadrimestrale di Storia dell’ Arabia preislamica presso l’Università del Cairo, corso in precedenza tenuto dal Guidi.
Socio corrispondente dell’ Accademia dei Lincei dal 1908, nazionale dal 1916, nonché socio onorario di prestigiose Accademie estere qual il’ Institut Egyptien del Cairo, l' Accademia araba di Damasco, l’ Institut colonial International di Bruxelles, la Royal Asiatic Society di Londra.
Muore a Roma il 25 luglio 1938.
Riferimento Archivio Storico Sapienza: Biografie dei docenti A - Z b. 1 fasc. 125; AS 4363; LL