Etter å ha studert i utlandet, vendte han tilbake til Israel og ble leder av i Rehovot. I 1966 ble han utnevnt til ledende vitenskapsmann for Israels forsvar. I 1972 ble hans bror Aharon Katzir, en internasjonalt anerkjent fysiokjemiker, drept under massakren på Lod lufthavn.