Németh Judit 1932. október 15-én született Budapesten, édesapja Németh László író volt. Diplomáját az Eötvös Loránd Tudományegyetemen szerezte 1955-ben. 1965-ben lett kandidátus, 1972-ben elnyerte a fizikai tudományok doktora fokozatot.
Az MTA levelező tagjává 1998-ban, rendes tagjává 2004-ben választották. Mintegy harminc évig volt egyetemi tanár az ELTE TTK Elméleti Fizikai Tanszékén, több évet töltött rangos franciaországi, németországi és amerikai egyetemeken.
Tudományos érdeklődése középpontjában a magfizika és a csillagok belső folyamatait leíró magfizikai jelenségek álltak. A magyar nagyenergiás magfizikai (nehézion-fizikai) kutatások egyik megalapítója, a kvarkanyagról rendezett 2005-ös budapesti világkonferencia egyik fő szervezője volt. Az Eötvös Loránd Fizikai Társulat munkájában alelnökként, majd elnökként vett részt. Munkásságát 1987-ben Akadémiai Díjjal ismerték el.