Воспитанник академической гимназии, в 1785 послан был в Геттингенский университет. По возвращении в Россию представил Академии наук записку «Specimen chemicum de differentia et afffinitafe acidi nitrosi cum aliis corporibus» и в 1790 был принят в Академию адъюнктом, а в 1798 произведён в академики по части общей химии. Кроме статей в «Мемуарах Академии» и «Технологическом журнале», Захаров напечатал перевод немецкого сочинения Х. Гиртаннера: «Начальные основания химии, горючее существо опровергающей» (СПб., 1801).
Петербургская академия наук летом 1804 г. организовала первый в мире научный полет. Аэростатом управляли фламандец Э. Робертсон и академик Я. Д. Захаров.
Раскин Н. М. Яков Дмитриевич Захаров : Физик и химик конца XVIII и начала XIX в., 1765–1836 / Н. М. Раскин. — Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1979. — 109 с. — (Научно-биографическая серия). — 10 000 экз.
Яранцев В. Н. Захаров Яков Дмитриевич / В. Н. Яранцев // Три века Санкт-Петербурга : энциклопедия : в 3 т. / руководитель проекта С. И. Богданов; исп. руководитель проекта Б. В. Ерохин; отв. ред. В. В. Яковлев. — СПб. : Издательство СПбГУ, 2003. — Т. 2 : Девятнадцатый век, кн. 2 : Г — И. — С. 479. — 600 с. — 5000 экз. — ISBN 5-8465-0052-8. — ISBN 5-8465-0233-4.