Лев Николаевич Карлин родился 27 декабря 1947 года в Ленинграде.
В 1966 окончил ленинградскую школу № 317 с физико-математическим уклоном. В 1971 с отличием завершил обучение в Ленинградском гидрометеорологическом институте по специальности «океанология»; был Ленинским стипендиатом. В 1971—1975 — учеба в аспирантуре ЛГМИ, защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук.
С 1975 — ассистент, затем доцент кафедры океанологии, с 1984 — заведующий кафедрой промысловой океанологии. В 1985 году утвержден проректором по учебной работе ЛГМИ.
В 1988 году защитил диссертацию на соискание учёной степени доктора физико-математических наук. Присвоено ученое звание профессор.
В 1989 году избран ректором Ленинградского гидрометеорологического института (с 1998 года - Российского государственного гидрометеорологического университета) и возглавлял вуз по ноябрь 2014 года, переизбираясь в 1994, 1999, 2004 и 2009 г.г.
За это время университет стал одним из ведущих не только в России, но и в мире, сохраняя и развивая традиции российского гидрометеорологического образования.
Лев Николаевич Карлин - ученый с мировым именем. Он возглавлял несколько научных направлений в области физики океана, экологии и охраны окружающей среды, космических методов исследования земной поверхности. Руководил крупными научными международными и российскими ведомственными проектами, много внимания уделял укреплению и развитию международных связей вуза, являлся национальным координатором Российской Федерации по Рамочной конвенции ООН об изменении климата. Результаты исследований и практические разработки коллективов, возглавляемых Львом Николаевичем, с успехом применяются и способствуют развитию хозяйственной деятельности России. По инициативе Льва Николаевича была сформулирована и успешно функционирует технологическая платформа «Технологии экологического развития».
Лев Николаевич Карлин автор более 300 научных трудов и монографий, учебников и учебных пособий для высшей школы, членом редколлегии журналов: «Океанология», «Учёные записки РГГМУ», «Биосфера»; входил в состав Межведомственной Национальной океанографической комиссии ЮНЕСКО (МОК ЮНЕСКО); являлся национальным координатором проекта МОК-ЮНЕСКО «ТЕМА», председателем специализированного докторского совета, возглавлял Учебно-методическое объединение вузов России по образованию в области гидрометеорологии.
Научно-педагогическую деятельность Лев Николаевич успешно сочетал с общественной, активно участвуя в жизни города. Он был депутатом Законодательного Собрания Санкт-Петербурга второго созыва, являлся автором и разработчиком важнейших законов Санкт-Петербурга по высшему профессиональному образованию, науке и экологии города. Принимал деятельное участие в работе Политсовета Санкт-Петербургского регионального отделения партии «Единая Россия». Активно трудился в составе Морского совета при Правительстве Санкт-Петербурга и в научно-экспертном Совете Морской Коллегии при Правительстве РФ.
Был одним из самых узнаваемых медийных лиц города, доступно и образно рассказывая петербуржцам о сложных погодных процессах, изменении климата и влиянии окружающей среды на повседневную жизнь.
Лев Николаевич Карлин награжден орденом Дружбы, медалью «300 лет Российскому флоту», медалью «300 лет Санкт-Петербурга», медалями профильных Министерств Российской Федерации, почетным знаком «За заслуги перед Санкт-Петербургом». Заслуженный работник высшей школы Российской Федерации.
В этом году Льву Николаевичу Карлину исполнилось бы 70 лет.
В связи с памятным событием группа соратников и учеников Льва Николаевича организуют Всероссийскую конференцию «Гидрометеорология и экология: научные и образовательные достижения и перспективы развития», которая состоится в Санкт-Петербурге с 19 по 20 декабря 2017 года.