L’ouvrage le plus important de Linné est son Systema Naturæ (les systèmes de la Nature) qui connaît de nombreuses éditions successives, la première datant de 1735. Chacune d’elles améliore son système et l’élargit. C’est avec la dixième édition, de 1758, que Linné généralise le système de nomenclature binominale.
Mais sa classification est parfois totalement artificielle. Ainsi dans la sixième édition de Systema Naturæ (1748), il classe les oiseaux dans six grands ensembles pour répondre, harmonieusement, aux six ensembles qu’il utilise pour classer les mammifères.
Il définit clairement certains groupes comme la classe des amphibiens. Pour cela, il utilise les animaux décrits ailleurs (comme dans les œuvres de Seba, Aldrovandi, Catesby, Jonston ou d’autres auteurs). Mais, la plupart du temps, il décrit les espèces d’après des spécimens qu’il peut lui-même étudier.
Précurseur du racisme scientifique, il divise les Homo sapiens en quatre « variétés » en 1735, mais c’est dans la dixième édition, celle de 1758, qu’il introduit une classification de différentes espèces humaines avec l’homme blanc (Homo europaeus) en haut de l’échelle et l’homme noir (Homo afer) en bas.[citation nécessaire]
C’est en 1753 que Linné fait publier Species plantarum (les espèces des plantes) où il décrit environ 8 000 végétaux différents pour lesquels il met en application de manière systématique la nomenclature binomiale dont il est le promoteur.
Mises en vente par la veuve de Linné en 1783 pour subvenir à ses propres besoins et à ceux de ses filles, les très nombreuses lettres à Linné des plus grandes figures de l’époque du monde des sciences et des idées révèlent toute la richesse intellectuelle du personnage et mettent en lumière les controverses qui agitaient alors la pensée européenne.
Lors de son voyage en Laponie en 1732, Linné visite une pêcherie de perles au lac de Purkijaure. Il faut ouvrir des milliers de coquillages pour trouver les si rares perles : cela l’intrigue. De retour à Uppsala, il tente une expérience, introduit une petite dose de plâtre fin dans des moules perlières et replace celles-ci dans la rivière de la ville, la Fyris. Six ans plus tard, il récolte plusieurs perles de la taille d’un pois.
Il perfectionne la technique utilisant alors un fil d’argent pour tenir le granule générateur éloigné de la paroi de la coquille. La nacre peut ainsi se déposer régulièrement pour former une perle sphérique. Il vend son brevet en 1762, mais l’acquéreur néglige d’en tirer profit.
Ce n’est qu’en 1900 que l’invention de Linné est redécouverte lors de la lecture de ses manuscrits conservés à Londres. Au XXe siècle, les Japonais développent alors la culture perlière et en améliorent les techniques.
Carl Linnæus naît le 23 mai 1707 à Råshult, dans la paroisse de Stenbrohult du comté de Kronoberg, dépendant à cette époque de la province suédoise méridionale du Småland. La région est riche en forêts et en lacs, l’environnement y est particulièrement propice à la contemplation et à l’observation de la nature.
Le père de Carl, Nils Ingemarsson Linnaeus (1674-1748) est alors un vicaire de l’église luthérienne et sa mère, Kristina Brodersonia (1688-1733) est la fille du pasteur de Stenbrohult, Samuel Brodersonius. Nils exerce cette charge d’assistant pastoral depuis son arrivée à Råshult en 1705, mais en 1709, à la mort de son beau-père, il devient lui-même le pasteur de la paroisse et la famille déménage de quelques centaines de mètres jusqu’au presbytère de Stenbrohult, au bord du lac de Möckeln.
Nils est un amoureux des plantes qui transmet sa passion à son jeune fils, permettant à celui-ci d’entretenir son propre jardin dès l’âge de 5 ans. Mais avec un père et un grand-père pasteurs, la destinée de Carl est de suivre leurs traces et de devenir aussi pasteur.
Carl quitte le foyer familial à 9 ans, le 10 mai 1716, pour entrer à l’école de Växjö à une quarantaine de kilomètres de Stenbrohult. Il poursuit ensuite ses études au lycée de la même ville, qu’il intègre le 11 juillet 1723 et qu’il quitte le 6 mai 1727.
Mais il ne montre guère d’enthousiasme pour les études et la vocation religieuse. Il préfère s’intéresser aux choses de la nature et y passer son temps. Ses camarades le surnomment déjà « le petit botaniste ». Les professeurs, notamment celui d’histoire naturelle, le Dr Johan Stensson Rothman (1684-1763), convainquent finalement les parents de Carl de ne pas lui imposer une carrière religieuse et de lui permettre de débuter des études de médecine.
C’est finalement son jeune frère, Samuel, qui succédant à son père et à son grand-père, deviendra pasteur de Stenbrohult.
Inscrit sous le nom de « Carolus Linnæus », il commence ses études à l’université de Lund en 1727. Il y reçoit notamment l’enseignement de Kilian Stobæus (1690-1742), le futur professeur et recteur de l’université, alors encore seulement docteur en médecine, qui lui offre son amitié et ses encouragements et lui ouvre ses collections et sa bibliothèque.
Cependant, sur les conseils de son ancien professeur de Växjö, le Dr Johan Stensson Rothman, il s’inscrit à la prestigieuse université d'Uppsala qu’il rejoint en septembre 1728, où il peut effectivement trouver la richesse générale de connaissance qui lui convient.
Fort peu développées à cette époque, les études de médecine n’étaient suivies que par une dizaine d’étudiants sur les cinq cents environ que comptait l’université et il n’était pas prévu que l’on puisse soutenir sa thèse de doctorat en Suède. Mais l’enseignement médical incluait une part importante de botanique, notamment l’apprentissage des caractères des plantes, de leurs vertus médicinales et de la manière de les préparer en pharmacie. Ces études furent sans doute le moyen, voire le prétexte, pour Carolus Linnæus de s’adonner à sa passion pour la botanique.
Arrivé à Uppsala sans un sou vaillant, il lui faut aussi subvenir à sa propre existence. Alors qu’à peine arrivé en ville, il visite le jardin botanique fondé par Olof Rudbeck (1630-1702), il est remarqué et pris en charge par Olof Celsius (1670-1756), le doyen de la cathédrale et oncle du savant Anders Celsius (1701-1744). Olof Celsius présente Linné à Olof Rudbeck le Jeune (1660-1740), lui-même médecin naturaliste, qui engage le jeune étudiant comme tuteur de ses fils et lui permet d’accéder à sa bibliothèque. Linné remplace un temps l’assistant de Rudbeck, Nils Rozén (1706-1773), alors en voyage à l’étranger.
Linné a justement comme professeur Olof Rudbeck le Jeune, ainsi que Lars Roberg (1664-1742).
C’est à Uppsala, dès l’âge de 24 ans, qu’il conçoit sa classification des plantes d’après les organes sexuels et commence à l’exposer dans son Hortus uplandicus.
C’est aussi à Uppsala, que Linné se lie d’amitié avec Peter Artedi (1705-1735), son aîné de deux ans, qui également issu d’un milieu d’église, destiné à devenir pasteur et venu étudier la théologie, s’intéresse finalement plus à l’histoire naturelle, particulièrement aux poissons.
Il conduit des missions scientifiques en Laponie et en Dalécarlie, à l'époque régions inconnues. Il en rapporte une très riche collection de spécimens végétaux, animaux et minéraux et publie sa première étude qui utilise le système sexuel des plantes, Florula Lapponica qu'il améliora par la suite sous le nom de Flora Lapponica (1737). Bien qu’il donne des conférences de botanique et qu’il soit considéré à Uppsala comme un génie, il n’a pas encore de diplôme de médecine. En 1735, il part aux Pays-Bas où il décide d’obtenir son diplôme à l’université de Harderwijk et de publier ses écrits. Il met en forme ses notes et rencontre le botaniste Jan Frederik Gronovius (1686-1762) à qui il montre son manuscrit Systema Naturae. Celui-ci est si impressionné qu’il décide de payer son édition. En 1736, il fait un voyage à Londres où il rencontre les personnes en vue de l'université d'Oxford tel le physicien Hans Sloane, le botaniste Philip Miller et le professeur de botanique J.J. Dillenius. Il rentre à Amsterdam pour continuer l'impression de son travail Genera Plantarum, point de départ de sa taxinomie. Au cours de son séjour en Hollande, il rencontre également le droguiste Albertus Seba (1665-1736) et Herman Boerhaave (1668-1738) botaniste qui le met en relation avec l’influent George Clifford (1685-1760), président de la Compagnie néerlandaise des Indes orientales et botaniste distingué. Il étudie et travaille au cours de l'année 1737 dans le jardin du riche banquier. Clifford est en relation avec les marchands hollandais et les plantes collectées dans le monde entier. Son jardin à Hartekamp était fameux à l'époque, puisqu'il y avait plus de mille espèces différentes. Linné y écrira en collaboration avec Georg Dionysius Ehret, illustrateur botanique, une description de jardin anglais, l’Hortus Cliffortianus, publié en 1737. Il obtient enfin son titre de docteur en médecine, après un court séjour à l’université de Harderwijk, puis il part pour l’université de Leyde, plus prestigieuse, où il reste une année au cours de laquelle son ouvrage Classes Plantarum est imprimé.
Avant de rentrer en Suède, il va à Paris où il fait la rencontre de Antoine-Laurent de Jussieu et de Claude Richard à Trianon.
Il retourne alors en Suède, où, ne recevant pas de proposition qui le satisfasse, il exerce la médecine à Stockholm en se spécialisant dans le traitement de la syphilis. Il se marie le 26 juin 1739 avec Sara Elisabeth Moræa (1716-1806), originaire de Falun. Ensemble ils auront sept enfants, deux garçons et cinq filles : Carl (1741-1783), Elisabeth Christina (1743-1782), Sara Magdalena (1744, morte à l’âge de quinze jours), Lovisa (1749-1839), Sara Christina (1751-1835), Johan (1754-1757) et Sofia (1757-1830). Finalement, en 1741, il obtient la chaire de médecine à l’université d’Uppsala puis celle de botanique, fonction qu’il occupera jusqu’à sa mort. Dans le jardin botanique de l'Université, il arrange les plantes selon sa classification. Il effectue trois expéditions en Suède et inspire une génération d'étudiants. Les compte-rendus de voyages sont publiés en suédois afin d'être accessible à tous. Outre la pertinence des observations de la vie de tous les jours, ces œuvres sont aussi appréciées pour leur qualité littéraire. Linné continue de réviser son ouvrage, Systema Naturae, qui ne cesse de grossir au fil des ans et à mesure qu'il reçoit des quatre coins du globe des spécimens de végétaux et d'animaux qu'on lui expédie et qu'il doit classer. De la brochure de dix pages du début (deux pages pour les minéraux, trois pour les plantes, deux pour les animaux), son œuvre devient un ouvrage de plusieurs volumes. Quand il n'est pas en voyage, il travaille sur l'extension du domaine minéral et animal. Il est si fier de son travail qu'il se voit tel un nouvel Adam nommant la nature, au point qu'il avait coutume de dire Deus creavit, Linnaeus disposuit, ce qui traduit du latin signifie Dieu a créé, Linné a organisé.
En 1747, il devient médecin de la famille royale de Suède et obtient un titre de noblesse en 1761.
À la fin de sa vie il est si célèbre que Catherine II de Russie lui envoie des graines de son pays. Il entre aussi en correspondance avec Joannes A. Scopoli, surnommé le « Linné de l'Empire autrichien », qui était docteur et botaniste à Idrija, duché de Carniole en actuelle Slovénie. Scopoli lui a transmis toutes ses recherches et ses observations pendant des années, sans qu'ils pussent se rencontrer à cause de la distance. Pour lui rendre hommage, Linné a nommé Scopolia une espèce de la famille des solanaceae.
Les dernières années sont marquées par une santé déclinante. Il souffre de la goutte et de maux de dents. Une attaque en 1774 le laisse très faible et une seconde, deux ans plus tard lui paralyse la partie droite. Il meurt le 10 janvier 1778 à Uppsala au cours d'une cérémonie dans la cathédrale, où il est par ailleurs enterré.
Six années plus tard, suivant ses instructions posthumes, sa veuve vendit sa bibliothèque, ses manuscrits et la plus grande partie de ses collections à un acquéreur qui en prendrait grand soin. Ce dernier, un jeune Anglais nommé James Edward Smith, fonda une société scientifique chargée de recevoir ces trésors et l'appela la Linnean Society of London, où les collections sont conservées, protégées dans un sous-sol, mais disponibles aux chercheurs.