Charles era arquiteto, Ray era artista plástica. Juntos formavam uma dupla de designers nada convencional. Charles estudou arquitetura na Washington University. Abandonou o curso, ou foi expulso dele, por suas idéias pouco conservadoras. Em 1936 ele foi contemplado com uma bolsa para a Cranbrook Academy of Arts e ali conheceu Ray Kaiser, que freqüentava o curso de tecelagem e já era uma artista conhecida, enquanto ele era responsável pelo departamento de Design Industrial.

Charles trabalhou no atelier de Eliel Saarinen entre os anos de 1939 e 40, faturando neste período o prêmio Organic Design in Home Furnishings, do MoMA,. Com a chegada da 2ª Guerra, foi contratado pela Marinha para o desenvolvimento de móveis de madeira com curvas complexas, talas e macas. A parceria com Ray rendeu também colaborações importantes com o estúdio de design de cadeiras Herman Miller.

O casal desenvolveu projetos em diversas áreas, incluindo design gráfico, fotografia, arquitetura e cinema. Um de seus vídeos mais conhecidos é o clássico “Powers of Ten”, cult absoluto da década de 70, que inclui a primeira visão em zoom do universo.

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Charles e Ray Eames exerceram grande influência no design de mobiliário internacional, principalmente entre as décadas de 50 e 60, e continuam pairando sobre boa parte da produção contemporânea.