Получив первоначальное образование в цюрихской гимназии, Негели поступил в 1836 г. в университет того же города, решив посвятить себя медицине; скоро, однако, следуя внутреннему влечению, отдался всецело изучению естественных наук и специально ботаники.
В 1839 г. Негели работал в Женеве у Альфонса Декандоля и исполнил свой первый научный труд — о швейцарских видах рода Cirsium, для докторской диссертации (Цюрих, 1840). После непродолжительного пребывания в Берлине он провёл полтора года в Йене, произвёл здесь ряд ценных открытий и основал вместе с Шлейденом журнал «Zeitschrift f?r wissenschaftliche Botanik». В 1842 и 1845 гг. на морском берегу в Италии, а потом в Англии Негели изучал морские водоросли; результатом этих занятий явилось сочинение «Die neuern Algensysteme etc.» (1847), а через два года другая ценная работа по альгологии «Gattungen einzelliger Algen, physiologisch und systematisch bearbeitet» (1849). Сначала приват-доцент в Цюрихе (1842), Негели был потом экстраординарным профессором там же; с 1852 г. он ординарный профессор во Фрайбурге; Негели здесь произвёл весьма важные исследования по анатомии и физиологии растений, изучил, между прочим, строение крахмальных зёрен, которым посвятил в 1858 г. обширную монографию «Die St?rkek?rner, morphologische, physiologische, chemisch-physikalische und systematisch-botanische Monographie». Возвратившись в Цюрих в 1855 г., Негели недолго пробыл там профессором политехнического института и в 1857 г. переехал в Мюнхен, где оставался до конца жизни профессором и директором ботанического института. Число учеников Негели сравнительно очень невелико, но некоторые из них стяжали потом большую известность и заняли видное место в науке, как С. Швенденер, К. Э. Крамер, О. Брефельд, А. Реман и др.