Doctor en Filología Románica por la Universidad de Granada, es miembro de su Academia de Buenas Letras. Es Director de la Cátedra Federico García Lorca y ha colaborado con numerosos músicos que han puesto música a sus textos (Antón García Abril, Juan Alfonso García, Alberto García Demestres, José García Román, Gustavo Yepes y la cantautora Rosa León) y también con diversos artistas plásticos con los que ha editado libros, catálogos y carpetas de serigrafías, fotografías y grabados. Fue director del Aula de Poesía de la Universidad de Granada y editor de las colecciones Suplementos de pliegos de vez en cuando y Corimbo de poesía y desde 1990 dirige la Colección Genil de literatura de la Diputación Provincial de Granada. Cuenta en su haber con los premios Ciudad de Baeza (1987), Andalucía de la Crítica, de la Crítica de Poesía en castellano (1990), Villa de Madrid, Francisco de Quevedo y Nacional de Poesía 2012. Es considerado uno de los poetas mayores de la actual poesía española contemporánea y el más caudaloso e infatigable de la llamada Generación del 70. Sus libros han sido destacados como los más intensos y personales que han aparecido en las últimas décadas.
Notable renovador de la tradición poética andaluza, artífice de una versificación depurada e innovadora, ha seguido fielmente, desde su primer poemario, la línea de la poesía barroca. Esta fidelidad no sólo se ha mantenido en cuanto a la utilización de los recursos técnicos (a Carvajal le gusta usar las combinaciones estróficas más complicadas y las figuras retóricas más evidentemente quevedianas y gongorinas), sino también en cuanto a diversos planteamientos del contenido, que se caracteriza por una celebración -con profunda raigambre filosófica- de la vida y del "amor cósmico". No obstante, se ha de señalar que desde mediados de los 80 la poesía de Antonio Carvajal -sin abandonar por completo las estructuras cultas ya mencionadas- se expresa también en módulos de la poesía popular. En noviembre de 2012 ha sido galardonado con el Premio Nacional de Poesía que concede el Ministerio de Educación, Cultura y Deporte del Gobierno de España para distinguir la obra de autor español escrita en cualquiera de las lenguas oficiales y editada en 2011, por la obra Un girasol flotante.