A disset anys es doctorà en filosofia a Palma (Mallorca). El 1789 es llicencià en farmàcia a Barcelona, i el 1795, en medicina a Osca, disciplina en la qual es doctorà a Montpeller el 1801. Estudià química i mineralogia a Madrid. El 1805 es feu càrrec de la nova càtedra de química de la Junta de Comerç de Barcelona. Durant l’ocupació francesa de la ciutat, continuà les classes a Palma amb els aparells de la Junta de Comerç que aconseguí de salvar. Tornà a Barcelona (1816) i s’encarregà de nou de la seva càtedra de química fins el 1822, que fou nomenat catedràtic de química de la universitat; tingué com a deixeble Mateu Orfila, per a qui obtingué una pensió a París.
S’ocupà paral·lelament de la primera càtedra de mineralogia a Barcelona. Col·laborà regularment a les Memorias de Agricultura y Artes (1815-20) i pertangué a nombroses societats científiques de Barcelona, Madrid, Montpeller i París. Treballà en l’aplicació industrial de la química: nou mètode per a la fabricació de colors a l’oli (1802) i procediments millorats per a l’obtenció del vi i del vinagre (1820, 1832). Divulgà mètodes de preparació de fórmules farmacèutiques i anàlisis de diverses aigües termals. El 1796 publicà Pharmaciae elementa chemiae recentioris fundamentis immixa (1796), primer tractat sistemàtic de concepció didàctica moderna sobre aquestes matèries, publicat repetidament en francès i en castellà. El seu fill Francesc Carbonell i Font (mort a Barcelona el 1854) es doctorà en farmàcia i publicà diverses monografies sobre mineralogia.