Tornou-se especialista nas cactaceae escrevendo numerosos livros sobre este tema, nomeando várias espécies do gêneroSchlumbergera. A espécie Melocactus lemairei foi nomeada em sua homenagem.
Iniciou sua carreira em botânca na cidade de Paris em 1835, onde publicou Jardin Fleuriste e Horticulteur universel.
Em 1845, partiu para a Bélgica para publicar Flore des Serres et des Jardins de l’Europe e, seguidamente, L'illustration horticole.
Mesmo desejando melhorar a ilustração das plantas na monografia exaustiva sobre a família das Cactaceae: Iconografia descritiva dos Cactées , originalmente publicada de 1841 à 1847 e reeditada em 1993, a obra ainda continua incompleta.
