Wallace kom fra fattigslige kår, men naturinteressen og reiselyst gjorde at han tidlig begynte å reise rundt i verden og gjøre omfattende feltarbeid. Han samlet dyr og planter og levde delvis av å selge samlingene sine til museer i Europa. Han var den første som utforsket Amazonasbekkenet sammen med Henry Walter Bates (1848–1852), men tapte alle funn da briggen forliste på hjemveien i 1852. Deretter i Malayarkipelet hvor han identifiserte et skille i faunaen som i dag er kalt for Wallacelinjen, hvilket indikerer at Indonesia er adskilt i to særegne områder: en vestlig del hvor dyrelivet er hovedsakelig av asiatisk opprinnelse, og en østlig del hvor faunaen reflekterer Australasia. Wallace ble betraktet som 1800-tallets ledende ekspert på geografisk fordeling av dyrearter og er tidvis karakterisert som «biogeografiens far».