卡羅琳·阿瑪莉是什勒斯維希-霍爾斯坦-宗德堡-奧古斯滕堡公爵弗雷德里克·克里斯蒂安二世和丹麥的路易絲·奧古斯塔公主的女兒。1815年,卡羅琳·阿瑪莉與丹麥國王克里斯蒂安八世結婚,並於1839年成為了丹麥王后。
卡羅琳·阿瑪莉積極投身於各種社會和人道主義事業中,除此之外,她還支持創立了好幾所孤兒院。由於她來自奧古斯滕堡,因此在什勒斯維希-霍爾斯坦的民族衝突爆發期間許多丹麥百姓都對她充滿猜忌。然而,晚年的卡羅琳·阿瑪莉卻得到了普羅大眾的廣泛支持。她對宗教問題頗感興趣,並且還成為了格倫特維基運動的重要支持者。
雖然卡羅琳·阿瑪莉與克里斯蒂安八世的婚姻快樂幸福,但是這對夫婦並沒有留下任何後嗣。在克里斯蒂安八世去世後,他與第一任妻子梅克倫堡-什未林的夏洛特·弗里德里克的兒子繼承了王位,成為了丹麥國王弗雷德里克七世。