Всемирную популярность Карсон принесла книга «Безмолвная весна» (первое английское издание «Silent spring», 1962), посвященная вредному действию пестицидов на живые организмы.
Работы Карсон содействовали развитию экологических движений в США и других странах.
В 1935 Рейчел начала работать в американской Службе рыбного и охотничьего хозяйства: сначала готовила сценарии для научных радиопрограмм, а через год стала младшим гидробиологом. В то же время писала публикации для журналов и местных газет.
Первая книга «Под морским ветром» (Under the Sea-wind), вышла в 1941 году и осталась практически незамеченной. Известность принесла книга «Море вокруг нас», которая была опубликована в 1951 году и на протяжении многих недель возглавляла список бестселлеров. В 1952 году Рейчел Карсон покинула правительственную службу, чтобы посвятить себя творчеству.
Однажды друзья принесли ей несколько дроздов, пораженных ДДТ, — веществом, которым обрабатывают поля для защиты урожая от вредителей. Лапки птиц были судорожно прижаты к тельцу в смертельной агонии, это случай сподвиг Рейчел заняться экологической деятельностью, часто направленной против влиятельных корпорации и правительственных учреждений. Её поддержали некоторые другие ученые. Книга «Молчаливая весна», вызвала широкий резонанс и увеличила число защитников природы.
После публикации книги Рейчел Карсон сразу была обвинена представителями химической промышленности и некоторыми членами правительства в алармизме. Ее называли «истерической женщиной» некомпетентной для написания подобных книг. Однако, несмотря на эти упреки «Молчаливая Весна» стала бестселлером, книгу считают инициатором развития нового экологического движения.
Наиболее известные произведения: «Молчаливая весна» и «Море вокруг нас».
Рейчел Карсон умерла в 1964 году после длинной борьбы с раком груди.
Свою точку зрения Рейчел Карсон чётко высказала таким образом:
Те, кто больше всего ценит прибыли и технический прогресс, бессознательно считает, что выход человека на сцену истории отменяет проблему равновесия в природе. С тем же успехом они могли бы считать, что заодно отменяется и закон всемирного тяготения! Равновесие в природе основывается на внутренних связях живого мира и его связях с окружающей средой. Это не означает, что человек не должен стараться склонить чашу весов в свою пользу, но при любых обстоятельствах он должна помнить, что делает, и предусматривать последствия своих шагов.
— Настольная книга любителя природы
После публикации «Безмолвной весны» Рейчел Карсон писала своему другу:
Красота живого мира, который я старалась спасти, всегда была превыше всего в моем понимании вместе с гневом по поводу осуществляемых бессмысленных жестокостей. Я ощущала себя связанной торжественным обязательством сделать все, что могу, — если бы я не попробовала хотя бы этого сделать, я бы никогда не могла ощущать себя счастливой в природе.
Оригинальный текст (англ.)The beauty of the living world I was trying to save has always been uppermost in my mind—that, and anger at the senseless, brutish things that were being done. I have felt bound by a solemn obligation to do what I could---if I didn’t at least try I could never be happy again in nature
— Americans Who Tell the Truth. Rachel Carson