Carl Karsten, der zweite Sohn des Agrarwissenschaftlers Lorenz Karsten, studierte zunächst in Rostock die Rechte, später Medizin, wandte sich dann aber der Metallurgie und der Bergbaukunde zu. Nachdem er in verschiedenen Stellungen in Schlesien war, wurde er 1819 als Geheimer Oberbergrat in das Innenministerium nach Berlin berufen.
In der Folgezeit hat Karsten viel zur Entwicklung des Hüttenwesens in Deutschland beigetragen; insbesondere die Entstehung der Zinkindustrie in Schlesien ist auf ihn zurückzuführen. Er veröffentlichte zahlreiche Bücher zur Hüttenkunde und zum Bergbau.
Er trat 1851 in den Ruhestand und starb am 22. August 1853 in Schöneberg bei Berlin.
Carl Karsten war seit dem 1. August 1808 mit Adelaide Rosenstiel (1788-1861) verheiratet, einer Tochter von Friedrich Philipp Rosenstiel (1754-1832), Direktor der Königlichen Porzellanmanufaktur (KPM) in Berlin. (Adelaides ältere Schwester Henriette wurde 1817 die zweite Frau des berühmten Bildhauers Johann Gottfried Schadow.)
Carl und Adelaide Karsten hatten sieben Kinder, darunter Hermann Karsten, Professor der Mathematik und Mineralogie in Rostock, Gustav Karsten, Professor der Physik in Kiel, beschäftigte sich mit der Physik der Meere, und Lorenz Karsten, Justizrat in Berlin. Die beiden letztgenannten waren auch Landtagsabgeordnete.