20세기 과학철학의 대표적인 철학자 중 한 명.

독일 베를린 근처 오라니엔부르크에서 태어났다. 괴팅겐 대학교, 하이델베르크 대학교, 베를린 대학교, 빈 대학교에서 수학, 물리학, 철학을 공부했고 베를린 대학에서 1934년에 박사 학위를 받았다. 논리 경험주의의 대표적인 인물 중 한 명이나, 소위 빈학파가 아니라 베를린에서 한스 라이엔바흐, 다비드 힐베르트 등과 활동한 베를린학파의 일원이었다.

그 후 나치를 피해 벨기에의 브뤼셀(1934~1937)을 거쳐 1937년 미국으로 이주하였다. 초기에는 시카고 대학(1937~1938), 뉴욕시의 퀸즈 칼리지(1939~1948) 등에서 가르쳤고, 이후 예일 대학(1948~1955), 프린스턴 대학(1955~1975), 피츠버그 대학(1977~1985) 교수를 지냈다. 또한 헴펠은 로버트 노직과 한국계 미국인 철학자로 유명한 김재권의 박사학위 지도교수였는데 특히 김재권에게 큰 영향을 주었다. 1975년부터 오랫동안 학술 저널 <<인식(Erkenntnis)>>의 편집장을 맡기도 했다. 헴펠은 피츠버그 대학에서 은퇴 후 프린스턴 대학으로 돌아와 연구를 계속했고, 1997년 세상을 떠났다.

영미 철학자답게 과학철학, 논리학 등의 분야에서 활약했다. 헴펠의 까마귀가 바로 헴펠의 이름이 널리 알려진 대표적인 연구 사례이다. 초기 과학 철학으로서 그의 이론은 당연 많은 부분 논파된 상태이나, 현대까지 그러한 논의의 기반을 제공한 만큼 그의 영향력은 강했다고 볼 수 있다.