Nei primi anni Trenta iniziò a comporre narrativa fantastica firmandosi come C. L. Moore e la sua produzione è considerata tuttora una pietra miliare del genere, nonché una tappa fondamentale per aprire alle autrici donne la letteratura di fantasy e fantascienza. A partire dal suo matrimonio nel 1940, compose molte opere in collaborazione con il marito Henry Kuttner sotto vari pseudonimi (principalmente Lewis Padgett e Lawrence O'Donnell) e dopo la morte di Kuttner divenne sceneggiatrice per la televisione firmandosi Catherine Kuttner.
Dopo il suo pensionamento, Moore ha ricevuto i prestigiosi premi alla carriera World Fantasy Award e Gandalf Grand Master Award.
Biografia Catherine Lucille Moore nacque a Indianapolis, nello Stato dell'Indiana, da una famiglia di origini irlandesi, scozzesi e gallesi, emigrata nel nord degli Stati Uniti; sia la data di nascita sia quella di morte sono incerte.Gli archivi anagrafici dello stato della California riportano come data di nascita il 21 gennaio 1911 e come data di decesso il 7 aprile 1987. In un modulo della previdenza sociale compilato dall'autrice stessa, la data di nascita è tuttavia indicata nel 24 gennaio 1911 e per questo motivo tale data è quella considerata più attendibile; inoltre un'altra fonte riporta come data del decesso il 4 aprile 1987, piuttosto che il 7 aprile, per cui non si sa bene se vi siano stati errori di trascrizione negli archivi di stato oppure negli altri documenti. Di salute cagionevole, la piccola Catherine fu costretta ad interrompere la scuola e a proseguire la sua istruzione in casa; incuriosita dai miti greci e dai romanzi di Edgar Rice Burroughs iniziò a scrivere, fin da bambina, storie che per protagonisti avevano eroi come Tarzan, Lancillotto e Robin Hood, cowboy e cavalieri. Nel 1931 acquistò per la prima volta un numero della rivista pulp di fantascienza Amazing Stories. Nel 1933, a ventidue anni, nel periodo della Grande depressione, fu costretta a lasciare l'Università senza laurearsi per problemi economici e trovò impiego come segretaria presso una banca di Indianapolis. Alla fine della giornata lavorativa si tratteneva nell'edificio deserto per continuare a scrivere i suoi racconti.
Fu proprio nel 1933 che la rivista Weird Tales pubblicò la prima opera dell'autrice ventiduenne: il racconto "Shambleau", un'inedita forma di space opera dalle venature tanto orrorifiche quanto romantiche, che ricevette il plauso del direttore della rivista, Farnsworth Wright, e dello scrittore di punta Howard P. Lovecraft. Poiché all'epoca sarebbe risultato insolito che una donna scrivesse storie di fantascienza, l'autrice si firmò con la sigla C.L. Moore ed è questa, ancora oggi, la denominazione con cui è maggiormente riconosciuta. In realtà, che C.L. Moore fosse una donna fu scoperto quasi subito da due ammiratori, Julius Schwartz e Mort Weisinger, che rivelarono questo fatto sulla fanzine The Fantasy Fan già nel 1934. Tuttavia, questo elemento rimase per lungo tempo sconosciuto sia al grande pubblico sia agli addetti ai lavori, al punto che nel 1936 lo scrittore californiano Henry Kuttner, da poco entrato nella scuderia di Weird Tales, indirizzò una lettera di ammirazione a Mister C.L. Moore c/o Weird Tales. Da questo iniziale equivoco scaturì rapidamente una stretta amicizia: nel 1937 Moore si fece aiutare da Kuttner nella stesura del racconto "La cerca della pietra stellare" ("Quest of the Starstone"), nel 1938 avvenne il primo incontro di persona fra i due e il loro rapporto professionale si trasformò in legame amoroso. Moore e Kuttner si sposarono a New York il 7 giugno 1940.
A seguito del matrimonio, i due coniugi scrissero in collaborazione la maggior parte delle loro opere, nell'ottica di bilanciare le rispettive doti: Kuttner era uno scrittore stilisticamente grezzo ma estremamente veloce nella stesura e abile nella costruzione di intrecci, Moore lavorava più lentamente e privilegiava gli afflati lirici e lo scavo psicologico; i due scelsero però di firmarsi con una varietà di pseudonimi (abitudine che Kuttner aveva sviluppato già da scapolo) e ciò ha reso molto difficile distinguere le loro produzioni individuali dalle collaborazioni, con il risultato che numerose opere sono state attribuite al solo Kuttner pur presentando tracce più o meno evidenti della mano di Moore. Inizialmente la coppia abitava fra l'hinterland di New York e Laguna Beach in California, ma quando gli Stati Uniti entrarono in guerra Kuttner fu riformato a causa del suo stato di salute instabile e svolse servizio sanitario sostitutivo nel New Jersey; di conseguenza nel 1948 i due coniugi si spostarono permanentemente a Laguna Beach, così che Kuttner potesse godere del suo clima mite.
All'inizio degli anni Cinquanta Kuttner e Moore si iscrissero assieme alla University of Southern California e ridussero significativamente la loro attività letteraria per dedicarsi agli studi; risalgono a questo periodo le prime edizioni antologiche dei loro testi. Caethrine conseguì il Bachelor of Arts nel 1956, mentre Henry stava scrivendo la sua tesi di master universitario quando fu stroncato da un infarto a Los Angeles il 4 febbraio 1958, a soli quarantadue anni. A seguito di questo lutto Moore abbandonò per sempre la letteratura: divenne sceneggiatrice televisiva (firmò, fra le altre, la serie Maverick), si risposò nel 1963 con Thomas Reggie e curò occasionalmente delle antologie di proprie opere giovanili, come il dittico The Best of Henry Kuttner (1975) e La stagione della vendemmia (The Best of C. L. Moore, 1975).
Nel corso dei successivi vent'anni Moore accettò di partecipare ad alcune convention di narrativa fantastica: fu l'ospite d'onore della BYOB-Con 6 di Kansas City nel 1976, vinse il World Fantasy Award alla 39ª World Science Fiction Convention del 1981 e nel medesimo anno ricevette anche il Gandalf Grand Master Award alla World Fantasy Convention. Nel frattempo, però, la scrittrice aveva sviluppato la malattia di Alzheimer e pian piano perse di lucidità, al punto che il marito Thomas Reggie chiese e ottenne dall'associazione Science Fiction Writers of America di non candidare Catherine al Grand Master Award, per evitarle lo stress della cerimonia. Moore morì a settantasei anni il 4 aprile 1987.
È stata inserita, nel 1998, nella Science Fiction Hall of Fame.
Attività letteraria 1930-1938 Di fatto Moore esordì come scrittrice già nel 1930, mentre frequentava l'Università dell'Indiana, pubblicando sulla rivista studentesca The Vagabond tre racconti di genere fantasy firmati come "Catherine Moore". Quando tre anni dopo l'autrice iniziò a pubblicare professionalmente su Weird Tales, la sua opera rimase aderente alla tradizione fantastica nordamericana, privilegiando atmosfere oniriche e situazioni macabre, e si imperniò su due protagonisti iconici sviluppati da Moore in parallelo.
La prima creazione dell'autrice fu dunque Northwest Smith, un pistolero del lontano futuro dagli occhi di ghiaccio e dai trascorsi ambigui; Smith vive rintanato in sobborghi marziani o in umidi porti di Venere e traffica in affari loschi, finché non viene coinvolto inopinatamente in pericolose avventure: l'incontro con la Medusa in Shambleau, la fuga da una fortezza infestata da un vampiro in Sete nera (Black Thirst), la prigionia in un sogno che diviene incubo in Sogno rosso (Scarlet Dream), e così via; Smith è sufficientemente granitico da riuscire a cavarsela, ma sempre all'ultimo istante e sempre con immenso sforzo. Il ciclo di Smith appartiene superficialmente ai generi space western e planetary romance, ma nei fatti coniuga le situazioni esotiche tipiche della saga di Barsoom di Edgar Rice Burroughs con un elemento orrorifico derivato invece da H.P. Lovecraft, ed entrambe le componenti sono asservite al gusto di Moore per lo scavo psicologico e le situazioni erotiche e sensuali – elementi inediti nella letteratura pulp coeva e rintracciabili in parte solo nella produzione (comunque più orrorifica che avventurosa) di Clark Ashton Smith.
Poco dopo la creazione di Northwest Smith, Moore decise di cimentarsi anche con il genere sword & sorcery, inaugurato poco tempo prima dal suo collega Robert E. Howard (autore delle saghe di Kull di Valusia e Conan il cimmero), e già nel 1934 inaugurò con il racconto Il bacio del dio nero (The Black God's Kiss) le avventure di Jirel di Joiry: la regina guerriera di una regione immaginaria della Francia medievale, impegnata a difendere il proprio dominio da avversari umani e potenze ultraterrene. Al contempo sensibile e volitiva, lussuriosa e spietata, anche Jirel presenta una psiche e una bussola morale assai più complesse rispetto ai personaggi contemporanei costruiti sul modello howardiano (per esempio lElak di Atlantide creato da Henry Kuttner) e in aggiunta è, di fatto, la prima eroine femminile proattiva della letteratura fantasy, anticipando di decenni figure quali la Éowyn di John Tolkien o la Thenar di Ursula Le Guin.
Accanto alle sue due saghe principali edite su Weird Tales, Moore compose e vendette alle riviste Astounding Stories e Strange Stories alcuni racconti auto-conclusivi, caratterizzati anch'essi da una sintesi fra i tropi classici della letteratura fantastica e una raffinata analisi interiore dei personaggi; esemplari fra di essi sono La radiosa illusione (The Bright Illusion, 1934) e Insieme nel tempo (Tryst in Time, 1935). L'autrice, inoltre, scrisse assieme al suo amico Forrest J. Ackerman La ninfa delle tenebre (Nymph of Darkness, 1935), una delle tre storie di Northwest Smith apparse su fanzine, e due anni dopo coinvolse Henry Kuttner nella stesura de La cerca della pietra stellare (Quest of the Starstone, 1937), un'avventura di Jirel di Joiry in cui ella incontra Northwest Smith – un cross-over fra i due personaggi in qualche modo profetico rispetto alla futura collaborazione fra i due scrittori. Va inoltre rimarcato che fra 1936 e 1937 morirono sia Robert Howard sia Howard Lovecraft e Clark Ashton Smith abbandonò la scrittura narrativa, così che per un biennio Moore fu, di fatto, l'unica autrice di alto livello nella scuderia di Weird Tales.
1940-1949 A cavallo fra 1939 e 1940, in coincidenza del suo fidanzamento e matrimonio, Moore concluse le avventure di Northwest Smith e di Jirel di Joiry e abbandonò Weird Tales, conscia che con la scomparsa dei "Tre Moschettieri" Howard, Lovecraft e Smith la testata aveva ormai perso il suo storico primato qualitativo. A questo distacco dalla narrativa macabra corrispose una svolta verso la pura fantascienza: l'autrice vendette infatti ad Astounding Stories il racconto Più grande degli dei (Greather than Gods, 1939), la cui trama orbita attorno al problema di differenti futuri possibili, di cui uno solo può essere attuato. Da questo momento in poi, Moore e Kuttner scrissero principalmente per Unknown e Astounding Stories (poco dopo ribattezzata Astounding Science-Fiction), le due testate gemelle dirette da John W. Campbell Jr, e parteciparono attivamente alla transizione culturale dall'epoca dei pulp magazine alla "età d'oro" della fantascienza, transizione promossa appunto da Campbell.