Николай Федорович Блиодухо родился 10 декабря 1878 г. в небольшом городке Игумен (ныне г. Червень Минской области) в семье учителя.Окончил Двинское реальное училище. Во время учебы в Горном институте в Петербурге (1896–1903) он проявляет интерес к петрографии и минералогии рудных месторождений. Еще будучи студентом Николай Федорович участвует в полевых работах в Сибири.Важную роль в становлении Н.Ф. Блиодухо как геолога сыграли экспедиционные исследования Дальнего Востока, где в 1903–1907 гг. под руководством известного в то время профессора Я.С. Эдельштейна он изучает месторождения золота и серебра на р. Амур, а также Манчугайское месторождение угля.Дальнейшая геологическая деятельность Н.Ф. Блиодухо связана с Сибирью, где он заведует золотосплавной и аналитической лабораторией в г. Томске (1903–1911), возглавляет Енисейский горный округ в г. Красноярске (1911–1917), руководит горно-поисковыми партиями на Алтае (1917–1922). При его участии в Сибири были открыты месторождения мрамора, доломита, пирита, бурого угля, цветных металлов.
В 1922 году Блиодухо встал во главе горного отдела Управления Совета народного хозяйства Белорусской ССР.
С 1923 года он преподавал в Белорусском государственном университете, заведовал кафедрой геологии.
В 1926 году был утверждён в должности профессора. О большом значении, которое придавалось геологическим наукам в Белгосуниверситете, говорят учебные планы тех лет, где на каждом курсе естественно-исторического отделения педагогического факультета читались геологические дисциплины (кристаллография, минералогия, петрография, геология Беларуси). Курс минералогии преподавался также на медицинском факультете.
В горном отделе Н. Ф. Блиодухо осуществляет руководство геологическими исследованиями, организует полевые партии, составляет кадастр нерудных полезных ископаемых на территории Беларуси. Первая карта их распространения в республике масштаба 1 : 800 000 завершена в 1926 г.
С учётом новых геологических данных карта нерудного минерального сырья была издана Академией наук БССР (1933).Для изучения природных ресурсов республики в 1926 г. по решению СНК БССР в составе Института белорусской культуры (Инбелкульт) учреждается Комиссия по изучению естественных производительных сил Белоруссии.
В 1927 г. на базе этой комиссии и части научно-технических кадров геолого-почвоведческой подсекции Инбелкульта создается Институт геологии АН БССР (ныне Белорусский научно-исследовательский геологоразведочный институт). Николай Федорович становится первым директором института, совмещая одно-временно руководство кафедрой геологии БГУ.
В 1928 г. Н.Ф. Блиодухо присваивается высокое звание академика АН БССР.