Działalność naukowa W latach 1857–1858 wydał w Warszawie podręcznik Krótki rys chemij organicznej, ze szczególnym względem na rolnictwo, technologię i medycynę (część I i II), nakładem wydawnictwa brata Henryka. W tym podręczniku zastosował ulepszone słownictwo chemiczne. W następnych latach aż do roku 1874 opublikował kilka prac z dziedziny chemii. W 1875 wraz z bratem Ludwikiem oraz księciem Janem Tadeuszem Lubomirskim i Józefem Zamoyskim założył Muzeum Przemysłu i Rolnictwa.
Działalność gospodarcza Od 1866 J. Natanson działał jako finansista i przemysłowiec. Wraz z bratem Henrykiem kierował domem bankowym założonym przez ich ojca. W 1870 roku założył, wspólnie z głównym udziałowcem Leopoldem Kronenbergiem i swym bratem Henrykiem, największy wówczas w kraju Bank Handlowy w Warszawie istniejący do dzisiaj. W 1871 był współzałożycielem Towarzystwa Osad Rolnych i Przytułków Rzemieślniczych oraz członkiem jego komitetu.
Od 1871 był udziałowcem w przedsiębiorstwach wydobycia węgla położonych w okolicach Sosnowca, gdzie spółka władała licznymi kopalniami węgla kamiennego. Działał też w przemyśle papierniczym, cukrowniczym i kolejach żelaznych. W 1879 z bratem Ludwikiem założył w Warszawie Szkołę Rzemiosł i Przemysłu.
W 1881 był współzałożycielem Kasy im.