1838年11月11日接受了与查尔斯·达尔文的婚约，并于隔年的1月29日结婚。她耐心照料患有长期疾病的丈夫，而他们的子女中也有一些身体不甚健康，例如死于10岁的安妮·达尔文（Anne Darwin）。艾玛是一位虔诚的基督徒，也因此她与提出理论并专注于演化思想的丈夫有些观念上的冲突。在女儿安娜早夭之后，查尔斯逐渐摒弃了一些关于神的观点，但仍然相当尊重妻子的信仰。