В сезоне 2007–08 годов выступал в чемпионате Австралии, где в среднем за игру набирал 17,26 очков, делал 9,39 подборов и 1 блок-шот. При этом игрок проводил на площадке 30 минут, а процент попаданий с игры достигал 57% - по всем этим показателям Джаваи был вторым в лиге. Рекордные показатели в чемпионате Австралии: 28 очков, 18 подборов и 3 блок-шота.
Принял участие в Драфте НБА 2008 года, где был выбран под общим 41 номером командой «Индиана Пэйсерс». Однако права на него были проданы «Торонто Рэпторс» вместе с Джермейном О’Нилом, а взамен «Индиана» получила Ти Джей Форда, Радослава Нестеровича, Марсео Бастона и возможность выбора под 17 номером на Драфте 2008 года, под которым они получили Роя Хибберта[1][2].
Вскоре после сделки «Рэпторс» объявили о подписании с Джаваи двухлетнего контракта[1]. В команде игрок получил прозвища «Австралийский Шак» и «Бэби Шак» за внешнее сходство с Шакил О'Нилом,[3] но Джаваи претендовал на то, чтобы не походить на него в игре[4]. Комментаторы матчей «Рэпторс» поддержали посыл и стали называть игрока «Большой Нэйт»[5].
17 декабря 2008 года Джаваи возобновил тренировки - до этого времени ему был предписан покой и была ограничена физическая активность - перед началом сезона тестирование обнаружило у него аномалии сердечной деятельности[6].
21 января 2009 года Натан дебютировал в матче против «Детройт Пистонс» на домашней арене «Детройта»[7].
26 января 2009 года «Торонто» отправило игрока в команду Лиги развития НБА «Айдахо Стэмпид»[8]. В первом матче Натан набрал 12 очков, сделал 5 подборов и 3 блок-шота, что стало лучшим результатом в команде, а «Айдахо» со счётом 104–96 одолел «Юту Флэш»[9]. 23 марта команда вернула игрока из Лиги развития[10].
9 июля 2009 года Натан Джаваи в результате сделки между четырьмя клубами («Рэпторс», «Маверикс», «Мэджик» и «Гризлиз») был продан в «Даллас Маверикс»[11]. 20 октября 2009 года Джавай был продан в «Миннесоту» за дополнительную возможность выбора во втором раунде драфта 2012 года[12].
8 ноября 2009 года Джаваи провел одну из лучших игр в карьере в НБА, набрав 16 очков, 6 подборов в игре против «Портленд Трэйл Блэйзерс»[13].
19 февраля 2010 года игрок вновь оказался в Лиге развития НБА, где некоторое время провёл в команде «Сью Фоллс Скайфорс»[14]. 21 февраля 2010 года команда вернула Натана,[15] а затем 31 марта вновь отправила в Лигу развития[16].
18 августа 2010 года Джавам подписал годичный контракт с сербским баскетбольным клубом «Партизан»[17].
В июне 2011 года игрок перешёл в российский чемпионат, где подписал контракт с казанским «УНИКСом»[18].
В 2012 году Джаваи вернулся в Австралию, где подписал контракт с клубом «Каирнс Марлинс», представляющей Дивизион Квинсленда Австралийской баскетбольной ассоциации[19][20]. В этом же году перешёл в «Барселону»[21].