Наталия Георгиевна родилась 31 октября 1943 года. Являлась выпускницей кафедры электрорадиотехники (так называлась кафедра радиотехники и электродинамики до 2001 года) 1967 года. Ее дипломная работа была выполнена под руководством доцента кафедры Э.Л. Куликова, занимавшегося исследованиями в области теоретической и прикладной электродинамики СВЧ. В 1967 году по распределению была оставлена на кафедре как инженер в научной группе Э.Л. Куликова.  С 1969 по 1979 гг. работала в должности ассистента кафедры электрорадиотехники. С первых же лет работы преподавателем Н.Г. Олейник зарекомендовала себя превосходным лектором и методистом, разработав один из базовых курсов подготовки радиофизиков – «Статическая радиотехника». В тот же период Наталия Георгиевна начинает вести активную научную деятельность в составе группы доцента кафедре Ю.В. Соловьева, занимающейся разработкой методов обнаружения полезных сигналов на фоне помех. В результате проведенных работ был предложен и апробирован метод обнаружения сигналов по временным признакам на основе способа совпадений (Соловьев Ю.В. - руководитель, исполнители - Олейник Н.Г., Пискунов Е.Г., Мокроусов В.А., Горячев В.В., Суйков В.В. и др.). Разработанная на основе этого метода электронная аппаратура нашла применение при обработке сейсмических сигналов, а также для анализа пространственной синхронизации сигналов энцефалограмм при оценке деятельности центральной нервной системы человека.  С 1972 по 1976 гг. Н.Г. Олейник училась в заочной аспирантуре на кафедре основ радиотехники Московского энергетического института (МЭИ), возглавляемой академиком В.А. Котельниковым.  Диссертация ''Некоторые статистические характеристики совпадений выбросов случайных процессов и их применение к задачам обнаружения гармонических сигналов'' на соискание ученой степени кандидата технических наук была защищена в 1977 году под руководством доцента МЭИ В.П. Жукова. Именно Ю.В. Соловьева и В.П. Жукова Наталия Георгиевна считала своими главным учителями. В 1981 г. утверждена в ученом звании доцента.

С 1980 года по 2013 годы Н.Г. Олейник работала в должности доцента кафедры. Ею были разработаны и прочитаны такие курсы, как «Информационные сети и системы», «Микропроцессорные системы», «Основы цифровой обработки сигналов», «Цифровые устройства», «Основы радиоэлектроники», «Нелинейные цепи и устройства», «Электротехника и электроника», «Методы расчета переходных процессов  в  электрических цепях». При ее активном участии на кафедре были начаты и успешно проводились на протяжении многих лет научные работы в области применения радиотехнических методов при исследовании светопроводящих сред как объектов для записи, хранения и обработки информации. Была разработана установка для измерения шумовых и передаточных характеристик фотографических материалов, которая в дальнейшем использовалась для исследования вероятностных характеристик мазков крови, рассматриваемых по аналогии с фотографическим шумом как случайное поле. Радиотехнический подход был использован и при моделировании процессов записи и воспроизведения полутоновых черно-белых и цветных изображений для другого вида светочувствительных материалов – фототермопластических, относящихся к несеребряным фотографическим средам. На основе этой модели было определено влияние параметров систем записи и воспроизведения на характеристики изображения, выявлены оптимальные условия регистрации и восстановления изображений, оценены нелинейные и цветовые искажения.  Прибор для консервативного лечения мочекаменной болезни методом акустомеханической стимуляции (АМС), созданный при участии Н.Г. Олейник, демонстрировался в 2005 г. на Первом Саратовском салоне изобретений, инноваций и инвестиций и  был награжден Бронзовой  медалью. В течение 10 лет Н.Г. Олейник исполняла обязанности ученого секретаря физического факультета, проявляя себя и в этой работе очень ответственным и внимательным сотрудником.

Наталия Георгиевна прекрасно умело излагать даже самый непростой учебный материал доступным для студентов языком. Она виртуозно проводила практические занятия в учебной лаборатории электрорадиотехники кафедры, помогая аспирантам и начинающим преподавателям овладеть нужными профессиональными навыками и перенять ее бесценный опыт. С Наталией Георгиевной всегда было интересно общаться, обсуждая и рабочие вопросы, и культурные новости. Она была очень образованным человеком, любила посещать картинные выставки и фотографировать. Её честность, принципиальность, ответственное отношение к делу вызывали чувство большого уважения. Имя Наталии Георгиевны Олейник навсегда вписано в историю кафедры радиотехники и электродинамики, которой она посвятила 50 лет своей жизни.