født i Halden, norsk maler; bror av C. F. Fearnley. Elev av tegneskolen 1819–21, kunstakademiet i København 1821–23 og i Stockholm under Carl Johan Fahlcrantz 1823–27. Studiereise i Norge 1824 og 1826; på den siste traff han J. C. Dahl i Sogn og ble begeistret for hans virkelighetsnære kunst. Etter et nytt opphold i København 1827–28 og en ny Norges-reise drog han høsten 1828 til Tyskland og var 1½ år (1829–30) Dahls elev i Dresden, der han også lærte Caspar D. Friedrichs kunst å kjenne. 1830–32 bodde han i München.
September 1832 drog han over Venezia til Roma og besøkte neste sommer Sicilia, men malte ellers mest i småbyene sør for Napoli: Castellammare, Amalfi, Sorrento, Capri. Over Sveits (Meiringen, Grindelwald) drog han sommeren 1835 til Paris, besøkte neste år London, der han lærte John Constables og Joseph Turners bilder å kjenne, og malte sommeren 1836 i Norge (Kongsbergtraktene og Romsdal). Etter et nytt 1½ års opphold i England reiste han sommeren 1838 over Tyskland og Sveits igjen til Norge. Sommeren 1839 var han på studiereise til Sogn og Hardanger sammen med den tyske maler Andreas Achenbach og polakken Breslauer. Høsten 1840 brøt han igjen opp, oppholdt seg et år i Amsterdam og fortsatte så til München, hvor han døde.
Dahls «naturvei» ble det faste grunnlag for Fearnleys egne, mer eklektiske kunst. Hans store atelierkomposisjoner har en kjølig monumental holdning med smak for det mektige og vilt romantiske i yndlingsmotivene, ødemark og fosser, og med sterk vekt på bildets arkitektoniske oppbygging. Friskere og mer umiddelbar er han i sine mange skisser og småbilder. Særlig de fra Italia når høyt i lysfylde og myke, fint samstemte fargetoner, men også hans skisser fra Norge, Sveits og England viser ham som en rikt begavet maler.
Nasjonalgalleriet i Oslo eier foruten hovedverkene Labrofossen (1837), Grindelwaldgletsjeren (1838) og Slindebirken (1839) til sammen 54 av hans mindre bilder og skisser og dessuten en rekke tegninger. Også Bergen Billedgalleri og Rasmus Meyers samlinger, Nationalmuseum i Stockholm, Thorvaldsens museum og flere tyske museer har arbeider av Fearnley.