В 1923 окончил Одесский химический институт и до 1925 преподавал в Одесском университете. С 1930 работал в Ленинградском институте химической физики, с 1934 — в Институте биохимии АН СССР.
Давиду Талмуду принадлежат оригинальные работы в области физической химии поверхностных слоев и коллоидной химии. Особое значение имеют его исследования строения белков. Совместно с Семёном Бреслером им создана теория строения глобулярной макромолекулы белка и действующих в ней сил.