Ծնվել է Իրանի Խորասան նահանգի Նիշապուր քաղաքում։ Համաձայն անվան Խայամ (خیام) մասնիկի, որը նշանակում է վրանագործ, կարելի է ենթադրություններ կատարել նրա հոր մասնագիտության վերաբերյալ։ Հայտնի է նաև, որ ունեցել է կրտսեր քույր Աիշա անունով։ Մանկությունն անցկացրել է հյուսիսային ԱֆղանստանիԲալխ գյուղում, որտեղ ուսանել է ժամանակի նշանավոր իմաստուն Մուհամմադ Մանսուրու մոտ։ Հետագայում շարունակել է ուսանել Մովաֆաք ալ Նիշապուրու մոտ, ով հայտնի էր որպես Խորասանի լավագույն դասախոս։ 8 տարեկանում գիտեր Ղուրանը, 12 տարեկանում դառնում է Նիշապուրի մադրասի աշակերտ։ Գերազանց ավարտելով ուսումը՝ ստանում է բժշկի մասնագիտություն, ինչը, սակայն, նրան չէր հետաքրքրում, և նա սկսում է ուսումնասիրել մաթեմատիկան, մասնավորապես՝ անտիկ դարաշրջանի հույն մաթեմատիկոսների աշխատությունները։
Ծնողների մահվանից հետո` 16 տարեկանում, վաճառում է հորական տունն ու արհեստանոցը և տեղափոխվում է Սամարղանդ, որտեղ սկսում է աշակերտել տեղի մադրասում, սակայն որոշ ժամանակ անց փայլուն գիտելիքների շնորհիվ դառնում է ուսուցիչ։ Հետագայում տեղափոխվում է Բուխարա։ 1074 թվականին նրան հրավիրում են Սպահան՝ սելջուկ սուլթան Մելիք-Շահ 1-ի արքունիք, որտեղ սուլթանի վեզիր Նիզամ ալ-Մուլքի հովանու ներքո դառնում է սուլթանի հոգևոր խորհրդական, իսկ հետագայում նաև արքունական աստղադիտարանի ղեկավար, որտեղ և ստեղծում է իր նշանավոր արևային օրացույցը։ 1079 թվականին իր պաշտոնակիցների հետ նա բարեփոխել է հին պարսկական պամարը։ Մինչև 1092 թվական նա ծավալում է բավականին բեղմնավոր գործունեություն, սակայն Մելիք Շահի ու Նիզամ ալ-Մուլքի սպանությունից հետո ստիպված է լինում լքել Իսպահանը։
Գիտական գործունեություն
Մաթեմատիկա
Օմար Խայամը հանդիսանում է միջնադարի մեծագույն մաթեմատիկոսներից մեկը, սակայն Եվրոպայում նրա հանրահաշվական աշխատությունները հայտնի են դառնում միայն 19-րդ դարում։
Օմար Խայամի գրչին է պատկանում «Հանրահաշվական խնդիրների լուծման տրակտատը», որտեղ նա ներկայացնում է 1-ին, 2-րդ, 3-րդ աստիճանի ցուցչով հավասարումների լուծումները։
