Ο Νικόλαος Θεοδοσίου είναι καθηγητής στον Τομέα Υδραυλικής και Τεχνικής Περιβάλλοντος και Διευθυντής του εργαστηρίου Τεχνικής και Διαχείρισης Υδατικών Πόρων του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Ασχολείται με θέματα διαχείρισης υδατικών πόρων και προστασίας και αποκατάστασης του περιβάλλοντος, ενώ συμμετέχει σε εθνικές και διεθνείς επιστημονικές επιτροπές. Έχει δημοσιεύσει πάνω από 150 επιστημονικές εργασίες σε διεθνή περιοδικά και πρακτικά συνεδρίων και έχει συμμετάσχει σε σημαντικό αριθμό ερευνητικών προγραμμάτων.
Είναι, μεταξύ άλλων, Διευθυντής του Μεταπτυχιακού Προγράμματος Σπουδών «Προστασία περιβάλλοντος και βιώσιμη ανάπτυξη», Συντονιστής του Συμβουλίου Περιβάλλοντος του Α.Π.Θ., πρώην πρόεδρος του Διοικητικού Συμβουλίου της Ελληνικής Υδροτεχνικής Ένωσης, μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου της Association of European Civil Engineering Faculties κ.α.
Είναι πρόεδρος του δικτύου Sustainable Development Solutions Network Black Sea, που έχει ως στόχο την προώθηση λύσεων βιώσιμης ανάπτυξης για την ευρύτερη περιοχή της Μαύρης Θάλασσας και τελεί υπό την αιγίδα του Γενικού Γραμματέα των Ηνωμένων Εθνών.