Saxophoniste et guitariste à ses premières heures en classique, jazz et rock, Karl Naegelen entre en composition au Conservatoire National de Région puis au Conservatoire National Supérieur de Musique de Lyon où il travaille auprès de Robert Pascal, Denis Lorrain et François Roux. En 2006, son travail est salué par un diplôme mention très bien ainsi que par la bourse de la Fondation Salabert. Il prolonge sa formation à la Musikhochschule de Hambourg et participe à plusieurs masterclasses, notamment à Berlin avec Georges Aperghis.

Il écrit pour l'Orchestre national de Lyon, l'Ensemble Résonance Contemporaine, le Quatuor Béla, l'Ensemble Linea ; il collabore régulièrement avec le pianiste Wilhem Latchoumia. Ses créations sont jouées dans de nombreux festivals en France et à l'étranger : Musica à Strasbourg, Encuentros à Buenos aires, musique-action à Vandoeuvre-les-Nancy, aux festivals internationaux de piano de Girona et Orléans, à Paris, Hambourg, Lyon, Berlin, Davos, aux Etats-Unis et au Japon.

Il effectue plusieurs voyages en Indonésie, et notamment à Solo (Java), où il a suivi des cours de gamelan.

Fasciné par l'improvisation et les musiques extra-européennes, Karl Naegelen cherche notamment à préserver dans l'écriture la souplesse et la spontanéité caractéristiques des musiques de tradition orale à travers une recherche constante de qualités sonores et de timbres.