Гильм Хайревич Камай родился 23 февраля 1901 года в городе Тетюши Казанской губернии в семье волжского грузчика. Грамоте он учился самоучкой и у грузчиков - по названиям пароходов. В 1916 году поступил в татарскую учительскую школу в Казани. С 1920 по 1922 годы Г.Х. Камай находился на партийной работе сначала в Москве, потом в Сибири в Омске. Был направлен на учебу в Томский университет на химическое отделение.
В 1926 году Камай успешно защитил дипломную работу и в этом же году приехал в Казанский университет для прохождения аспирантуры у профессора А.Е.Арбузова. После окончания аспирантуры в 1929 году он, в числе группы молодых ученых, стажировался в Германии у профессора Якоба Мейзенгеймера в Тюбингенском университете. В Германии Камай работал полтора года, синтезировал мышьякорганические соединения. До конца жизни он не исключал проблему мышьякорганики из круга своих научных интересов.
В течение 1930-1934 годов Камай совмещал научную и педагогическую деятельность сначала в качестве доцента, а затем профессора в КХТИ, КГУ, НИХИ имени А.М.Бутлерова. В 1931 года он был избран заведующим кафедрой промежуточных продуктов и красителей в КХТИ. С февраля 1935 года по август 1937 года Г.Х. Камай - ректор Казанского университета.
В 1941 года Камай блестяще защитил докторскую диссертацию на тему: "Исследование в области асимметричных соединений фосфора и мышьяка". В 1946 году он был избран ученым секретарем КФАН СССР, где под его руководством работала группа сотрудников сначала в химическом институте, а затем в институте органической и физической химии АН СССР. В этом же году Камай возглавил кафедру технологии основного органического синтеза КХТИ.