Nyolc évig inaskodott egy göteborgi patikában, majd malmői (1765) és stockholmi (1768) gyógyszertárakban dolgozott. 1770-ben letelepedett Uppsalában, és 1775-ben, amikor a Stockholmi Királyi Tudományos Akadémia tagjává választották, Köpingbe költözött, ahol patikatulajdonos lett.
Chemische Abhandlung der Luft und des Feuers (A levegő és a tűz kémiai tárgyalása) c. művében leírja, hogy a levegő két gázból áll, az egyik elősegíti az égést, a másik gátolja. Az elsőt, a "tűzlevegőt" (oxigént) salétromsavból, salétromból (kálium-nitrátból), mangán-dioxidból, higany-oxidból és más anyagokból is előállította, s aligha kétséges, hogy a gázt már 1772 körül, két évvel Priestley előtt felfedezte. Eredményeinek késői közlése miatt azonban többnyire nem neki tulajdonítják az érdemet.
Talán senki nem fedezett még fel annyi új anyagot,
mint Scheele, noha szegény volt és nem dolgozhatott a szokásos
laboratóriumi eszközökkel. Első tudományos
cikkében, amely 1770-ben jelent meg, azt írta le, hogyan
készíthető borkősav a borkőből.
Életének utolsó éveiben ő állított
elő a világon először arzénsavat (1775),
molibdénsavat (1778), tejsavat (1780), volfrámsavat (1781)
és hidrogén-cianidot (1783). Elkülönítette
és tanulmányozta a citromsavat, az almasavat, az oxálsavat
és a galluszsavat is. A mangán-dioxid 1774-ben végzett
vizsgálata nyomán fedezte fel a klórt és a
bárium-oxidot. Ugyancsak ő fedezte fel a glicerint, a Scheele-zöld
nevű festéket (1775; réz-arzenit), valamint két
mérgező gázt, a kén-hidrogént és
hidrogén-fluoridot.