В Основах геологии Лайель показал, что современные геологические процессы по сути не отличаются от тех, которые происходили на Земле в прошлом (принцип актуализма).
Родился в Киннорди (Шотландия) 14 ноября 1797. Обучался в 1816-1819 в Эксетер-колледже Оксфордского университета, где получил степень бакалавра. В Оксфорде заинтересовался геологией и посещал лекции профессора геологии и минералогии Уильяма Бакленда (1784-1856). По желанию отца изучал юриспруденцию. С 1823 Лайель - секретарь Геологического общества. В 1824 совершил геологические поездки с профессором Луи-Констаном Прево (1787-1856) в Бристоль и Лендс-Энд и с Баклендом - в Шотландию. В 1825 возобновил занятия юриспруденцией в 'Линкольнз Инн', занялся адвокатской практикой. В 1826 Лайель был избран членом Королевского общества. Два года спустя целиком посвятил себя геологии. В 1830-1833 вышел в свет его трехтомный труд Основы геологии (Principles of Geology), выдержавший 12 изданий. В 1832 Лайель был назначен профессором геологии Кингз-колледжа Лондонского университета, в 1834 избран президентом Геологического общества в Лондоне. Ученый проводил геологические изыскания в Швейцарии, Германии и Шотландии, в 1841-1842 четырежды посетил Северную Америку. В Бостоне прочитал первый цикл лекций по геологии. В 1842 и 1852 вместе с Дж.Доусоном провел полевые исследования в Новой Шотландии (Канада), во время которых было сделано эпохальное открытие ископаемых остатков организмов каменноугольного периода.
В Основах геологии Лайель показал, что современные геологические процессы по сути не отличаются от тех, которые происходили на Земле в прошлом (принцип актуализма). Книга оказала сильнейшее влияние на биологические представления; ранние наблюдения Чарлза Дарвина были сделаны на основе идей Лайеля, который впоследствии активно поддерживал Дарвина. Лайель предложил термин 'палеонтология' для обозначения науки об ископаемых организмах, разделил третичную систему на три отдела, которые назвал плиоценом, миоценом и эоценом. В основу современной геологии положил доктрину униформизма, созданную Дж.Геттоном (Хаттоном). В 1864 Лайель стал президентом Британской ассоциации содействия развитию науки. Был награжден золотой медалью Королевского общества. Был членом-корреспондентом Института Франции, а также членом многих академий и научных обществ. Среди основных трудов Лайеля - Введение в геологию (Elements of Geology, 1838); Путешествия и геологические наблюдения в Северной Америке (Travels in North America, with Geological Observations, 1845); Вторая поездка в США (A Second Visit to the United States, 1849); Введение в геологию для студентов (Student's Elements of Geology, 1871); Геологические доказательства древности человека (The Geological Evidence of the Antiquity of Man, 1836). Умер Лайель в Лондоне 22 февраля 1875.