В раннем детстве обнаружил блестящие способности к математике и уже в возрасте 18 лет был учителем этого предмета в своем родном городе; в 1819 году, защитив диссертацию по геометрии, был приглашен преподавателем в брюссельский Atheneum. Обратясь к изучению физики и астрономии, Кетле, вместе с Жаном Гийомом Гарнье, основал в 1825 г. «Correspondance mathematique et physique», вскоре получившую большую известность в учёном мире; Кетле доказывал необходимость сделать её одним из главных предметов школьного обучения. Посетив Англию, Шотландию, Швейцарию, Италию и Германию, Кетле, в 1832 г., принял заведование построенной по его плану в Брюсселе обсерваторией; в 1834 г. избран в постоянные секретари брюссельской Академии наук; преподавал также астрономию и геодезию в Ecole militaire, состоял директором бельгийского статистического бюро и председателем учрежденной по его инициативе бельгийской центральной статистической комиссии.
Всех сочинений Кетле по статистике насчитывается 65.
После первых же опытов в индуктивной разработке статистического материала, в мемуарах, относящихся к 20-м годам, Кетле пришел к следующим общим положениям, проводимым во всех дальнейших его работах.
В главном сочинении Кетле «О человеке и развитии его способностей», которое он называет также опытом социальной физики (название это, впрочем, впервые употребил не Кетле, а Огюст Конт), предмет социальной физики определяется так: она должна изучать причины естественные и пертурбационные, которые влияют на развитие человека; должна стараться измерить действие этих причин и те изменения, какие они производят одна в другой; она только констатирует факты и явления, касающиеся развития человека, и старается познать, при помощи наблюдения, законы, которые связывают явления между собой. Вся социальная физика строится на учениях о среднем человеке и средней величине, о тожественности законов физического и духовного миров, на определении значения этих законов и, наконец, на приложении теории вероятностей к обобщениям из наблюдений. В сочинении о человеке излагается сначала учение о народонаселении; затем идет чисто физиологическое исследование о развитии в человеке веса, мускульной силы, скорости вдыхания и выдыхания, быстроты бега; далее Кетле рассматривает развитие умственных способностей в различные возрасты человека, говорит о помешательстве, о нравственных качествах человека, о самоубийстве и дуэлях. Излагая учение о преступлениях, Кетле развивает свою теорию о наклонности к преступлению (penchant au crime), которой посвящена, кроме того, еще специальная работа: «Recherches sur le penchant au crime aux differents ages» («Memoires de l’Academie», 1831). Кетле находит, что каждому человеку присуща известная наклонность или склонность к преступлению, могущая, при известных условиях, превратить его в преступника (от этого представления ведет свое начало так называемая антропологическая школа криминалистов; см. работы Чезаре Ломброзо). Кетле допускает, что в каждом обществе существует средняя наклонность к преступлениям, и изучает различные влияния, которые производят отклонения от этого среднего типа. Постоянство — впервые открытое Кетле, — с которым одни и те же преступления ежегодно воспроизводятся приблизительно в том же числе и вызывают те же наказания, в тех же пропорциях, приводит Кетле к следующему выводу: «есть бюджет, который уплачивается с ужасающей правильностью; это — бюджет темниц, каторги и эшафотов; об уменьшении этого-то бюджета следовало бы особенно позаботиться». Письма о теории вероятностей представляют собой лучшую попытку применения этой теории к изучению явления общественной жизни; сверх того, они заключают в себе весьма ценные данные о собирании и, в особенности, обработке статистического материала, так что могут быть рассматриваемы как краткое, написанное в весьма популярной форме пособие к изучению статистики.
Значение Кетле в истории общественных наук вообще заключается в том, что, поставив себе задачей применить к изучению общественных явлений приемы точного наследования, которыми пользуются естественные науки, он первый показал, что человеческие деяния, подобно явлениям физического мира, подчинены известной закономерности. В области статистики Кетле первый — если не считать Иоганна-Петера Зюсмильха, труды которого во время Кетле были забыты, — занялся статистикой не в одностороннем направлении так называемых политических арифметиков, но стал искать философских выводов, рассматривал наблюдаемые статистикой единичные явления в жизни людей, как проявления законов, и считал исследование этих законов единственной задачей достойной статистики как науки. Кетле, поэтому, по всей справедливости можно считать основателем новой статистики, которая — в отличие от прежде господствовавшего направления (Готфрид Ахенвалль — Герман Конринг — Август фон Шлёцер), ограничивавшегося преимущественно лишь описанием явлений, — ставит себе целью исследование их причинной зависимости. Затем Кетле первый применил правильное статистическое исследование к явлениям духовно-нравственной жизни человека и создал тем так называемую нравственную статистику. Наконец, Кетле усовершенствовал статистический метод, развил его, философски обосновал и применил с большим успехом в своих исследованиях.
Слабой стороной Кетле представляется то значение, которое он придавал созданной им теории среднего человека. Теория эта имеет, несомненно, чрезвычайно важное методологическое значение, в смысле установления известной, чисто условной, вполне фиктивной величины, необходимой для сравнения, так как нельзя рассуждать об изменениях и колебаниях, не имея определенного уровня, которым бы они измерялись; но Кетле, по-видимому, идет дальше и считает среднего человека типом, к поддержанию которого направлено все действие причин постоянных и без действительного существования которого разрушается сама возможность научного исследования данных, относящихся к человеку. Другой упрек, который можно сделать Кетле, состоит в том, что он, вообще вполне правильно понимающий закон, как отношение сосуществования или последовательности явлений, весьма существенно удаляется от такого понимания во многих местах своих сочинений, придавая законам наблюдаемого порядка смысл законов, производящих явления, а не просто выражающих правильность их повторения и взаимной последовательности.
Весьма важное значение имела практическая деятельность Кетле, как организатора первого международного статистического конгресса. Кетле был проникнут убеждением, что общественные явлении могут и должны быть изучаемы только на основании правильно устроенного систематического наблюдения, и во все продолжение своей долгой жизни упорно трудился над осуществлением этой мысли; все организаторы статистических учреждений в Европе с середины 50-х годов были его учениками, и до самого конца своей жизни, на целом ряде статистических конгрессов, с брюссельского (1862) до петербургского (1872) включительно, Кетле поддерживал их своей опытностью.