Действительный член (1987), член-корреспондент (1976) АН СССР, доктор химических наук (1973), профессор (1982). Физикохимик. Специалист в области химической кинетики в конденсированных средах, катализа, химической радиоспектроскопии.

После окончания физико-химического факультета, а затем аспирантуры Московского физико-технического института работал в Институте химической физики им. Н.Н.Семенова АН СССР (1966-1977). В Сибирском отделении с 1977 г.: заместитель директора (1977-1984); директор Института катализа СО РАН (1984-1995), зав. кафедрой физической химии НГУ. Возглавлял межотраслевой научно-технический комплекс «Катализатор» (1986-1992).

Член Президиума СО АН СССР - РАН (1988-1996), председатель Объединенного ученого совета по химическим наукам СО РАН (с 1992), зам. председателя Научного совета АН по катализу, председатель Научного совета по катализу и его промышленному использованию. Президент Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) (1994-1995), иностранный член ряда зарубежных академий наук, член редакционных советов многих отечественных и международных научных журналов.

Имеет государственные награды. Лауреат международных премий.

В память о К.И.Замараеве учреждены премия молодым ученым-химикам, присуждаемая Президиумом СО РАН каждые два года, именная стипендия студентам ФЕНа НГУ, учрежденная Институтом катализа СО РАН, и Международный благотворительный научный фонд. В Институте катализа СО РАН создан мемориальный кабинет академика, на здании института установлена мемориальная доска, его именем названа аудитория в НГУ.