1814an, Erlangengo Unibertsitatean graduatu zen, unibertsitateko lorategi botanikoko landareen katalogo kritikoa zen tesi batekin. 1817 eta 1830 bitartean, Johann Baptist von Spixekin bidaiatu zuen Brasilen, Maximiliano I.a Josef Bavariakoa erregeak eskatuta. 10.000 kilometro egin zituzten Rio de Janeirotik eta Amazonastik, espezie botanikoak biltzen.
Europara itzulita, Municheko lorategi botanikoaren eta herbarioaren kontserbatzaile izendatu zuten, eta 1826tik 1824ra hiriko unibertsitateko botanika-irakaslea izan zen.
Botanika-liburuak eta Brasilen egindako bidaiaren kontakizuna argitaratu zituen. Haren lanik ezagunena Historia naturalis palmarum da, palmen deskribapen ilustratua. Urtebetetze-egunean Palmen Nazioarteko Eguna ospatzen da. 1840an hasi zen bere lanik garrantzitsuena idazten, Flora Brasiliensis. Hil ondoren, 1906an amaitu zen.
Landare-bildumarekin Herbarium Martii osatu zen, 36.000 espezieko 600.000 espeziez osatua. 1870ean Belgikako gobernuak erosi zuen.
Lan hautatuak
Versuch einer Monographie der Sennesblätter . Junge, Erlangen 1857
Goethe und Martius . Nemayer, Mittenwald 1932
Conspectus regni vegetabilis: secundum characteres morphologicos praesertim carpicos in classes ordines et familias digesti... 1835
Nova genera et species plantarum :quas in itinere per Brasiliam MDCCCXVII-MDCCCXX jussu et auspiciis Maximiliani Josephi I., Bavariae regis augustissimi instituto. 3 liburuki