A sus padres les encantaban las actividades en el exterior y desde siempre apoyaron el temprano interés de su hija por la naturaleza.

[4]​ La familia se trasladó a Dunedin en la costa oeste de Florida cuando Earle era todavía una niña.

College (1952), con un Bachelor of Science de la Florida State University (1955), haciendo posteriormente un Master of Science (1956) y doctorándose en psicología (1966) por la Duke University Después de recibir su doctorado en 1965, Sylvia Earle pasó un año como investigadora en Harvard, y luego regresó a Florida como directora residente del laboratorio Cape Haze Marine.

[7]​ De 1980 a 1984, prestó servicios en el National Advisory Committee on Oceans and Atmosphere (Comité consultivo nacional sobre océanos y atmósfera).

[12]​ Earle dejó la empresa en 1990 al ser nombrada Chief Scientist (Jefa científica) en la National Oceanic and Atmospheric Administration, donde estuvo hasta 1992.

[4]​ En 1992, Earle estableció la compañía Deep Ocean Exploration and Research para avanzar en temas de ingeniería marina.

Durante ese periodo, Earle lideró las Sustainable Seas Expeditions, presidió y asesoró al consejo del Harte Research Institute for the Gulf of Mexico Studies en Texas A&M-Corpus Christi, y presidió el Advisory Council for the Ocean de Google Earth.

También proporcionó el sumergible DeepWorker 2000 para cuantificar las especies de peces y el espacio utilizado por el Stellwagen Bank National Marine Sanctuary.