人物履曆
1972年畢業于東京大學法學系，同年4月，他進入日本外務省工作。他精通國際裁軍和核不擴散問題，先後擔任外務省多個重要職務，包括分管裁軍和核能的負責人。
1973年至1975年先後到法國孔泰大學和尼斯大學進修。1993年成為國際連合局科學課長，1994年成為裁軍會議日本政府代表部參事官。
作為外交官，他曾先後在日本駐華盛頓、布魯塞爾、日内瓦和萬象大使館工作。
1997年，成為日本駐馬賽領事館總領事。
1998年，成為官房審議官（軍備管理、科學擔當）。
2002年，他被任命為總合外交政策局軍備管理、科學審議官。
2004年又成為總合外交政策局裁軍不擴散?科學部部長。
天野之彌曾參與1995年延長《不擴散核武器條約》、1996年《全面禁止核試驗條約》和2001年《禁止生物武器公約》的談判，在裁軍、防止核武器擴散、核能政策等方面經驗豐富。
2005年，天野之彌成為日本駐國際原子能機構大使和機構理事會成員。
2005年至2006年，他擔任國際原子能機構理事會主席。
2009年12月1日，任國際原子能機構總幹事。
2013年連任該職位。
2017年3月，國際原子能機構理事會就現任國際原子能機構總幹事天野之彌再次連任達成共識。
2017年9月18日，國際原子能機構第61屆大會在奧地利維也納以鼓掌方式通過對現任總幹事天野之彌的連任任命。
2019年7月22日天野之彌去世，享年72歲。
競選總幹事
2008年9月25日，日本首相麻生太郎在紐約的聯合國演講中表示，有關國際原子能機構下任總幹事選舉，日本将推舉駐維也納國際機構代表大使天野之彌參選。當天，天野之彌在維也納召開記者會，稱一旦當選，将全力投入到防止核武器擴散的工作中去。由于穆罕默德·埃爾巴拉迪宣布在2009年任期屆滿後不再尋求連任，因而國際原子能機構總幹事的職位競選十分激烈。
2009年3月27日，國際原子能機構理事會繼續在維也納總部舉行閉門會議，推舉機構下任總幹事人選。根據日程，當天将首先進行一輪無記名投票，并根據簡單多數原則，從兩名候選人——日本駐原子能機構大使天野之彌和南非外交家阿蔔杜勒·明蒂之中産生一名第一候選人，而後再對這名第一候選人進行投票。結果經過投票，天野之彌和南非外交家明蒂都未能成為國際原子能機構下任總幹事候選人。
7月2日，國際原子能機構理事會再次在維也納舉行特别會議，投票推舉下任總幹事人選。天野之彌獲得了機構35個成員國中23個國家的支持，被推舉為新一屆總幹事人選。根據相關程序，國際原子能機構下屆總幹事人選資格正式确認後，還需得到于今年9月舉行的國際原子能機構全體大會批準。
9月14日，國際原子能機構第53屆大會在維也納國際中心開幕。大會正式批準日本前駐該機構大使天野之彌為國際原子能機構新的總幹事。他将于今年12月1日起正式接替離任的巴拉迪。
12月1日，國際原子能機構新總幹事天野之彌對媒體記者說，他在任期内将面對不擴散核武器、加強核安全、解決能源需求等諸多全球性問題。
