Ο Κώστας Καρτάλης αποφοίτησε από τη Βαρβάκειο Πρότυπο Σχολή. Ολοκλήρωσε τις προπτυχιακές σπουδές του στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Αθηνών και στη συνέχεια απέκτησε Μάστερ στη Φυσική του Ατμοσφαιρικού Περιβάλλοντος, Μάστερ στην Αεροδιαστημική Μηχανική και Διδακτορικό Δίπλωμα στη χρήση της δορυφορικής τηλεπισκόπησης για τη μελέτη της ατμόσφαιρας (όλα από το Πανεπιστήμιο του Michigan, Ann Arbor). Σήμερα είναι Αναπληρωτής Καθηγητής Φυσικής Περιβάλλοντος στο Πανεπιστήμιο Αθηνών. Διδάσκει τα μαθήματα "Αρχές και Εφαρμογές Τηλεπισκόπησης", "Διαχείριση περιβάλλοντος", "Ρύπανση και προστασία περιβάλλοντος", "Αλληλεπίδραση ωκεανών ατμόσφαιρας και κλιματικές διακυμάνσεις". Εχει διατελέσει βουλευτής, μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου και αργότερα του Επιστημονικού Συμβουλίου του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Περιβάλλοντος, εμπειρογνώμονας σε θεματικές επιτροπές της Ευρωπαϊκής Ένωσης και άλλων διεθνών οργανισμών για τη δορυφορική τηλεπισκόπηση και το περιβάλλον, επισκέπτης Καθηγητής στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης και κριτής σε επιστημονικά περιοδικά και ευρωπαϊκά ερευνητικά προγράμματα. Έχει δημοσιεύσει και παρουσιάσει πάνω από 160 εργασίες σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά και σε εθνικά και διεθνή Συνέδρια.