Ingénieur opticien.

Membre d'une longue lignée d'ingénieurs-opticiens remontant à 1760. Son père, Vincent Chevalier, a travaillé sur la conception de lentilles achromatiques pour microscopes. Père et fils étaient associés, au 69, quai de l'Horloge, lorsqu'ils commercialisèrent pour la première fois en 1823 leurs objectifs achromatiques. Deux ans plus tard, Nicéphore Niépce demanda leur aide pour perfectionner ses chambres photographiques expérimentales.
Charles se sépare de son père en 1831 et fonde sa propre entreprise au 163, rue du Palais-Royal, commercialisant ses propres microscopes. L'apparition du daguerréotype pousse Charles Chevalier à s'intéresser à la photographie et, en 1841, il installe un atelier. Il travaille alors, dans l'effervescence scientifique des années 1840-1850, à l'amélioration du procédé photographique. À la mort de son père, Charles fusionne les deux sociétés. L'atelier du 69, quai de l'horloge sera ensuite repris par l'ingénieur-opticien Richebourg qui avait été apprenti chez Vincent Chevalier. Son fils Arthur Chevalier est également ingénieur-opticien.
Membre de la Société héliographique.