Омар Хайям знаменит во всём мире своими четверостишиями «рубаи». В алгебре он построил классификацию кубических уравнений и дал их решения с помощью конических сечений. В Иране Омар Хайям известен также созданием более точного по сравнению с европейским календаря, который официально используется с XI века.
В имени отображены сведения о жизни поэта.
Уроженец города Нишапура в Хорасане (ныне иранская провинция Хорасан-Резави).
Омар был сыном палаточника, также у него была младшая сестра Аиша. В 8 лет знал Коран по памяти, глубоко занимался математикой, астрономией, философией. В 12 лет Омар стал учеником Нишапурского медресе. Он блестяще закончил курс по мусульманскому праву и медицине, получив квалификацию хакима, то есть врача. Но медицинская практика мало интересовала Омара. Он изучал сочинения известного математика и астронома Сабита ибн Курры, труды греческих математиков.
Детство Хайяма пришлось на жестокий период сельджукского завоевания Центральной Азии. Погибло множество людей, в том числе значительная часть учёных. Позже в предисловии к своей «Алгебре» Хайям напишет горькие слова:
В возрасте шестнадцати лет Хайям пережил первую в своей жизни утрату: во время эпидемии умер его отец, а потом и мать. Омар продал отцовский дом и мастерскую и отправился в Самарканд. В то время это был признанный на Востоке научный и культурный центр. В Самарканде Хайям становится вначале учеником одного из медресе, но после нескольких выступлений на диспутах он настолько поразил всех своей учёностью, что его сразу же сделали наставником.
Как и другие крупные учёные того времени, Омар не задерживался подолгу в каком-то городе. Всего через четыре года он покинул Самарканд и переехал в Бухару, где начал работать в хранилищах книг. За десять лет, что учёный прожил в Бухаре, он написал четыре фундаментальных трактата по математике.
В 1074 году его пригласили в Исфахан, центр государства Санджаров, ко двору сельджукского султана Мелик-шаха I. По инициативе главного шахского визиря Низам аль-Мулька Омар становится духовным наставником султана. Кроме того, Малик-шах назначил его руководителем дворцовой обсерватории, одной из крупнейших. Он не только продолжал занятия математикой, но и стал известным астрономом. С группой учёных он разработал солнечный календарь, более точный, чем григорианский. Составил «Маликшахские астрономические таблицы», включавшие небольшой звездный каталог. Однако в 1092 году, со смертью покровительствовавшего ему султана Мелик-шаха и визиря Низам ал-Мулка, исфаханский период его жизни заканчивается. Обвинённый в безбожном вольнодумстве, поэт вынужден покинуть сельджукскую столицу.
О последних часах жизни Хайяма известно со слов его младшего современника — Бехаки, ссылающегося на слова зятя поэта.
Также есть свидетельство о последних годах жизни поэта, оставленное автором «Четырёх бесед»:
Хайям известен благодаря своим четверостишиям — мудрым, полным юмора, лукавства и дерзости рубаи. Долгое время был забыт, но его творчество стало известным европейцам в новое время благодаря переводам Эдварда Фицджеральда.
Хайяму принадлежит «Трактат о доказательствах проблем ал-джебры и ал-мукабалы». В его первых главах Хайям излагает алгебраический метод решения квадратных уравнений, описанный ещё ал-Хорезми. В следующих главах он развивает геометрический метод решения кубических уравнений, восходящий к Архимеду: неизвестное в этом методе строилось как точка пересечения двух подходящих конических сечений. Хайям привёл обоснование этого метода, классификацию типов уравнений, алгоритм выбора типа конического сечения, оценку числа (положительных) корней и их величины. К сожалению, Хайям не заметил, что кубическое уравнение может иметь три положительных вещественных корня. До явных алгебраических формул Кардано Хайяму дойти не удалось, но он высказал надежду, что явное решение будет найдено в будущем.
В «Трактате об истолковании тёмных положений у Евклида», написанном около 1077 года, Хайям рассматривает иррациональные числа как вполне законные, определяя равенство двух отношений как последовательное равенство всех подходящих частных в алгоритме Евклида. В этой же книге Хайям пытается доказать пятый постулат Евклида, исходя из более очевидного его эквивалента: две сходящиеся прямые должны пересечься.
Хайям предложил также новый календарь — более точный, чем юлианский и даже григорианский. Вместо цикла «1 високосный на 4 года» (юлианский) или «97 високосных на 400 лет» (григорианский) он выбрал соотношение «8 високосных на 33 года». Другими словами, за период из 33 лет будет 8 високосных лет и 25 обычных. Этот календарь точнее всех других известных соответствует году весенних равноденствий. Проект Омара Хайяма был утверждён и лёг в основу иранского календаря, который действует в Иране в качестве официального с 1079 года.
Учениками Хайяма были такие учёные, как ал-Асфизари и ал-Хазини.