拉比的技术基于爱尔兰物理学家约瑟夫·拉莫尔(Joseph Larmor)首次描述的共振原理，它能够比以前更精确地测量核磁矩。拉比的方法后来被物理学家独立地改进了爱德华·珀塞尔而且菲利克斯•布洛赫，他在核磁共振方面的研究(核磁共振)为他们赢得了1952年的诺贝尔物理学奖，并为磁共振成像奠定了基础(核磁共振成像)．
拉比于1898年7月29日出生在Rymanów，这是一个当时被称为奥匈帝国的城镇，但现在是波兰的一部分。第二年，他的家人移民到美国，并定居在纽约市。和当时的许多其他移民一样，拉比的父亲靠做各种各样的工作来维持生计，比如送冰和在工厂里干活。作为正统犹太教的信徒，老拉比希望他的儿子能成为一名拉比，但当他读到一本关于哥白尼行星运动系统的书时，小拉比的脑海中产生了宗教问题。科学，而不是宗教，似乎是伊西多尔·拉比的使命。
拉比就读于布鲁克林的手工技术培训高中，他出色的学习成绩为他赢得了奖学金，帮助他毕业后在康奈尔大学学习。1919年，拉比获得了化学学士学位。他做了几年化学家，但很快就决定回到康奈尔大学攻读研究生。意识到自己更喜欢物理而不是化学，拉比改变了他的学习课程，并于1923年转到哥伦比亚大学。尽管当时美国大学还没有开设量子物理课程，但拉比发现这个话题很吸引人，于是和其他物理专业的学生一起，试图把这个领域引入学校。他甚至就1922年奥托·斯特恩(Otto Stern)和瓦尔特·格拉赫(Walther Gerlach)进行的一项重要实验召开了一次系内研讨会，在该实验中，他们使用分子束观察原子核的磁性。1926年，拉比与海伦·纽马克结婚。这对夫妇后来有了两个孩子。婚后一年，拉比获得了物理学博士学位。
拉比去欧洲读研究生。在那里，他遇到了许多量子物理学的先驱，包括尼尔斯·玻尔、维尔纳·海森堡和奥托·斯特恩。他的大部分时间都在德国斯特恩的实验室度过，在那里他使用斯特恩-格拉赫分子束方法进行观察和实验。这项工作对拉比1929年回到美国后的研究方向产生了巨大的影响。那年秋天，拉比开始在哥伦比亚大学讲学。由于海森堡的出色推荐，在犹太人很难获得学术职位的时期，他在那里获得了一个职位。除了在战争期间休假外，拉比在他的职业生涯中继续与哥伦比亚大学合作。
20世纪30年代初，拉比开始了他自己的分子束研究。他最初的目标是记录钠的核自旋。由于对当时可用的研究方法感到沮丧，拉比发明了自己的技术。基本上，拉比在他在德国看到的斯特恩演示的分子束方法的基础上进行了调整和发展。斯特恩的装置是利用单一的强磁场使原子偏转，而拉比的装置利用了三个偏转场，其中两个偏弱。由于存在多个场，拉比研究的光束中的钠原子经历了三次偏转。这些偏转取决于原子和原子核的磁矩。拉比测定磁矩的方法被证明比斯特恩和格拉赫早期的方法精确得多。在用他的技术研究钠之后，拉比和他的同事们继续使用这种技术对许多其他原子的磁性进行越来越精确的测量。
拉比的分子束研究首次发表于1937年。当拉比凭借这项工作获得诺贝尔物理学奖时，他的研究发生了巨大的转变。由于美国参与了第二次世界大战，拉比离开了哥伦比亚大学，前往麻省理工学院，那里的辐射实验室正在进行关键的雷达研究。Rabi最初负责研究部门，后来成为实验室的副主任。尽管拉比曾受邀担任罗伯特·奥本海默(J. Robert Oppenheimer)指挥的曼哈顿计划(Manhattan Project)副主任，但他一直留在“雷达实验室”，直到战争结束，因为他坚信雷达研究的重要性。尽管如此，他还是经常担任曼哈顿计划的顾问，并经常访问洛斯阿拉莫斯。
战争结束后，拉比和其他杰出的美国科学家回到了他们暂时离开的学术职位上。拉比被任命为哥伦比亚大学物理系主任。通过他的努力，该系成为世界上最好的系之一。1964年，哥伦比亚大学授予拉比大学教授的称号，表彰了他的巨大贡献，这是该机构最大的学术荣誉。
然而，拉比的管理能力远远超出了哥伦比亚大学的能力范围。他在许多著名研究机构的创立和组织中发挥了关键作用，包括布鲁克海文国家实验室、哥伦比亚物理系尼维斯实验室和欧洲核研究中心(爱游戏提现客服欧洲核子研究中心)．他还担任过几个重要的咨询和委员会职位。北约科学委员会、联合国和平利用原子能委员会和原子能委员会总咨询委员会只是从拉比的服务中受益的几个团体。
1988年1月11日，拉比因久病在纽约去世。在他去世前不久，拉比亲身体验了他的磁共振工作的实际成果，当时医生使用核磁共振成像来帮助他诊断。
