Geboren in Montigny-le-Roi, Haute-Marne. Nicolas Camille Flammarion was een Frans astronoom, geofysicus en schrijver. Hij was de broer van Ernest Flammarion (1846-1936), de oprichter van de uitgeverij Groupe Flammarion. Als jongeman kwam Flammarion in aanraking met twee belangrijke sociale bewegingen in de westerse wereld: de denkbeelden en ideeën van Darwin en Lamarck en de groeiende populariteit van het spiritisme, met spiritistische kerken en organisaties die overal in Europa ontstonden. Hij werd omschreven als een "astronoom, mysticus en verhalenverteller" die "geobsedeerd was door het leven na de dood en op andere werelden, en [die] geen onderscheid leek te zien tussen die twee." Bestudeerde vooral dubbelsterren, de maan en de planeet Mars.
Hij is voornamelijk bekend geworden door de populairwetenschappelijke boeken die hij over astronomie schreef. In zijn latere leven schreef hij ook veel over psychische verschijnselen. Hij was oprichter (in 1887) van de Société astronomique de France.
Hij heeft heel wat planetoïden ontdekt. Hij was stichter en directeur van de sterrenwacht van Juvisy. Hij was de eerste die de namen Triton en Amalthea voor de manen van respectievelijk Neptunus en Jupiter suggereerde, hoewel deze namen pas tientallen jaren later officieel werden aangenomen. Planetoïde (1021) Flammario is naar hem vernoemd, evenals een krater op de Maan en een op Mars. Ook lanceerde hij verschillende apocalyptische theorieën. In 1910 droeg hij bij aan de paniek rond de passage van de komeet Halley door de mogelijkheid op te werpen dat de mensheid zou verstikken door vrijgekomen blauwzuurgas.
Flammarion was de eerste die een grootschalig en internationaal onderzoek deed naar parapsychologische verschijnselen. In een presidentiële toespraak tot de Society for Psychical Research in oktober 1923 vatte Flammarion zijn opvattingen na 60 jaar samen in het onderzoeken van paranormale verschijnselen. Hij schreef dat hij geloofde in telepathie, etherische tweelingen, de steentapijtheorie en "uitzonderlijk en zelden laten de doden zich manifesteren" in spookhuizen. Hij was ook lid van de Theosophical Society.
Hij publiceerde ook het tijdschrift L'Astronomie, dat in 1882 van start ging
Hoewel zijn werk bij zijn leven zeer populair was en grote oplagen haalde, is het nu nagenoeg vergeten. Overleden te Juvisy-sur-Orge, Essonne, Île-de-France.