Կարլ Ավգուստ Մյոբիուսը ծնվել է 1825 թվականի փետրվարի 7-ին ԳերմանիայիՍաքսոնիա երկրամասի Այլենբուրգ քաղաքում։ 1849 թվականին ընդունվել է Բեռլինի Հումբոլդի անվան համալսարան և այնտեղ սկսել է ուսանել բնագիտություն և փիլիսոփայություն։ Ուսումն ավարտելուց հետո, 1853 թվականին սկսում է Համբուրգի Հովհանյան գիմնազիայում (գերմ.՝ Gelehrtenschule des Johanneums) դասավանդել կենսաբանություն, բուսաբանություն, միներալոգիա, աշխարհագրություն, ֆիզիկա և քիմիա։ 1860 թվականին Մյոբիուսն ընտրվում է «Լեոպոլդինա» գերմանական բնական գիտությունների ակադեմիայի անդամ (գերմ.՝ Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina), իսկ 1863 թվականին, նրա նախաձեռնությամբ՝ Համբուրգի կենդանաբանական այգում բացվում է Գերմանիայի առաջին ծովային ակվարիումը։ 1868 թվականին նա Հալլեի համալսարանում հաջողությամբ պաշտպանում է դոկտորական ատենախոսություն և նույն թվականին դառնում Քիլի համալսարանի նորաբաց կենդանաբանության ամբիոնի պրոֆեսոր, իսկ 1879 թվականին ստանձնում է նույն համալսարանի ռեկտորի պաշտոնը։ 1888 թվականին նա տեղփոխվում է Բեռլին և ստանձնում Բեռլինի բնագիտական թանգարանի տնօրինությունը՝ միաժամանակ վարելով տեղի համալսարանի տեսական և աշխարհագրական կենսաբանության պրոֆեսորի պաշտոնը։ 1905 թվականից անցնում է հանգստի։ Նա վախճանվում է 1908 թվականի ապրիլի 26-ին՝ Բեռլինում։
Կարլ Ավգուստ Մյոբիուսի գիտական հետաքրքրությունները հիմնականում վերաբերում են ծովային կենդանիներին և բուսականությանը։ Նա ուսումնասիրել է փափկամորթերի կենսակերպի առանձնահատկությունները։ Իր հետազոտություններում հատուկ ուշադրություն է դարձրել ծովային կենդանիների և նրանց կենսամիջավայրի միջև եղած փոխազդեցությունների հարցերին։ Այս ասպարեզում նա գիտական գրականության մեջ շրջանառության մեջ է դրել կենսաերկրացենոզ եզրույթը։ Ծովային բուսականությունից նրա ուշադրության կենտրոնում են գտնվել հատկապես ջրիմուռների կենսաբանական յուրահատկությունները։
Das Thierleben am Boden der deutschen Ost- und Nordsee: Vortrag, gehalten am 26. Nov. 1870 im Saale der Harmonie in Kiel. Lüderitz, Berlin 1871
Zusammen mit Heinrich Adolph Meyer: Die Fauna der Kieler Bucht: Bd. I: Die Hinterkiemer oder Opisthobranchia. (1865); Bd. II: Die Prosobranchia und Lamellibranchia. (1872) Mit handkolorierten Lithographien.
Zum Biozönose-Begriff. Die Auster und die Austernwirtschaft. Mit Einleitungen und Anmerkungen von Günther Leps und Thomas Potthast, Frankfurt a.M.: Verl. H. Deutsch, 2. erw. Aufl. 2006, ISBN 978-3-8171-3406-9. (1877)
Die Bildung, Geltung und Bezeichnung der Artbegriffe und ihr Verhältnis zur Abstammungslehre. In: Zoologische Jahrbücher, Zeitschrift für Systematik, Biologie und Geographie der Thiere 1, 241–274. (1886)
Ästhetik der Tierwelt. Mit 3 Tafeln und 195 Abbildungen im Text. Jena: Verl. von Gustav Fischer (1908). Jetzt: mit zeitgenössischen Rezensionen und einem Vorwort von Christoph Kockerbeck, Stuttgart: Franz Steiner Verl., 2008 (i.d.R. Wissenschaftskultur um 1900, Bd. 5), ISBN 978-3-515-09281-4.
Matthias Glaubrecht: Karl August Möbius: Von Lebensgemeinschaften zur Artenvielfalt. Naturwissenschaftliche Rundschau 61(5), S. 230 – 236 (2008), ISSN0028-1050
Christoph Kockerbeck: Der Zoologe Karl August Möbius (1825 - 1908) und die ästhetische Erforschung der Tierwelt. Naturwissenschaftliche Rundschau 61(10), S. 510 – 515 (2008), ISSN0028-1050
Herbert Weidner: Die Anfänge meeresbiologischer und ökologischer Forschung in Hamburg durch Karl Möbius (1825–1908) und Heinrich Adolph Meyer (1822–1889). In: Historisch-meereskundliches Jahrbuch 2: 69–84, 1994, ISSN0943-5697.
Engelbert Schramm (Hrsg.)։ Ökologie-Lesebuch: ausgewählte Texte zur Entwicklung ökologischen Denkens von Beginn der Neuzeit bis zum Club of Rome (1971). Frankfurt a.M.: S. Fischer, 1984, ISBN 3-596-24064-6.
Günter Leps: Karl August Möbius (1825–1908). In: Werner Plesse, Dieter Rux: Biographien bedeutender Biologen: eine Sammlung von Biographien. Berlin: Volk und Wissen VEB, 1977.
Friedrich Dahl: Festschrift zum 80. Geburtstage des Herrn Geheimen Regierungsrats Prof. Dr. Karl Möbius in Berlin in Zoologische Jahrbücher, J. W. Spengel (Hrsg.), Supplement VIII, Gustav Fischer Verlag, Jena, 1905, (online, Universität Kiel), enthält ein vollständiges Verzeichnis seiner Arbeiten bis dato.
Lynn K. Nyhart (1998)։ Civic and economic zoology in nineteenth century Germany. The “living communities” of Karl Mobius. Isis 89: 605–630, ISSN0021-1753.
Lynn K. Nyhart (2009)։ Modern Nature. The Rise of the Biological Perspective in Germany. Chicago (ILL)։ University of Chicago Press, ISBN 978-0226610894.