Kaarli kiriku tornid olid kavandatud kellakambritega, millel torni kõigil neljal küljel on kõrged ümarkaarsed avad ning millest paistvad tornikellad oleksid mõjuva visuaalse elemendina täiendanud oluliselt kiriku välisilmet. Paraku on avad tänapäeval kaetud luukidega ning ei ole ka selge, kas kellakmbri avadele ehitati luugid kohe pärast hoone valmimist või hiljem.
Kaarli koguduse kõige vanemad esemed on kaks tornikella, mis olid kasutusel juba rootsiaegses Kaarli kirikus. Kui kirik Põhjasõja ajal 1710. aastal põletati, siis tornikellad päästeti ja 19. sajandi keskel asusid need Toomkirikus.
1863. aasta alguses pöördus Kaarli kiriku patroon Schonert Toomkoguduse poole kellade tagasisaamise lootuses. Ehkki toona oli Toomkogudus kahtleval seisukohal, siis pea kümme aastat hiljem 1871. aastal saabus kindralkonsistooriumist nõusolek kellade üleandmiseks. Kellad tagastati niikauaks, kui kogudus püsib luterlikuna: „Kellad antakse üle sel tingimusel nii kauaks, kui see kirik Evangeelse Luteri usu kirik on ja kellad helistatakse kutseks Evangeelse Luteri usu jumalateenistusele, vastasel korral need kellad jälle Toompea kirikule tagasi antakse ja et Kaarli kogudus kannab mahavõtmise ja transpordi kulud. Suurem kell kaalub 70 puuda ja on hinnatud 1260 rubla ja väiksem kell kaalub 30 puuda ja on hinnatud 540 rubla.
Kaarli kiriku põhjatornis asub Stockholmi meistri Gerhardt Meyeri 1696. aastal valatud suur tornikell. Kella valmistamise ajast, kohast ja meistri nimest annab teada kella löögiringi serval olev ladinakeelne tekst: GLORIA IN EXCELSIS DEO ME FECIT HOLMIAE GERHARDT MEYER A 1696 (Au olgu Jumalale kõrges. Mind tegi Stockholmis Gerhardt Meyer aastal 1696). Tornikellade Rootsis valmistada laskmine oli tol ajal levinud praktika, kuigi Eestis kasutusel olnud kelli valmistati ka Tallinnas ja Lübeckis. Tornikella laskis eelmise Kaarli kiriku jaoks valada Rootsi kuningas Karl XI, et asendada lossi kellaks viidud endist Kaarli kiriku kella. Kehami keskossa lisati sellekohane saksakeelne tekst: DIESE GLOCKE HABEN SEINE KÜNINGLICHE MAISTAT DER / GROSSMACHTIGSE KÖNIG CARL XI. DIESER CARLSKIRCHE / ALHIR IN REVAL AVF SANCT ANTONIBERG ANSTAT DERIENI / GEN WELCHE VON DAR ZVM SCHLOSVHRWERCK GENOMEN /WORDEN ALLERGNADIGST VEREHRET WELCHES GOTT ZV /EHREN VND SEINER KÖNIGLICHEN MAISTAT ZVM CHRISTÖBLICHEN /NACHRVHM DEREN NACHKOMMEN ZVR KÜNFTIGEN NACHRICHT / ALHIR EIGESTOCHEN WORDEN (Selle kella on (valada lasknud) Tema Kuninglik Majesteet kõikvõimas kuningas Karl XI Kaarli kirikule Tallinnas Tõnismäel selle asemele, mis lossi kellavärgi jaoks ära võeti. Jumala auks ja Tema Kuningliku Majesteedi kui kristlaste surmajärgseks kuulsuseks järeltulijatele on see teade siia sisse lõigatud.). Tõenäoliselt meeldis kuningale või kellelegi teisele tema lähikonnast vana kella kõla ja/või sobis see oma kõla poolest hästi lossikellade ansamblisse. Tornikella ülaosa saksa- ja ladinakeelne tekst meenutab Rootsile kui juhtivale luterlikule riigile kohaselt Lutheri õpetuse ja Jumala sõna igavikulisust: WERBUM DEI MANET IN AETERNAM. GOTTES WORT LUTERI LEHR VERGEHET NVN VND NIMMER MEHR. (Jumalasõna püsib igavesti. Jumalasõna, Lutheri õpetus ei kao nüüd ega kunagi./
Kell kuulub valmistamisaja ja kujunduse poolest barokk-kellade hulka. Tornikella ülaosa ilmestab kaks madalreljeefset ornamentaalset kaunistusvööd: ülemine on kujundatud arabeski- ning alumine akantusmotiividega. Kiriku kella saamisloo informatiivset teksti aga kaunistavad lilleõied ja kurvanäolised putod. Kella kehami teisel küljel asub kella teha lasknud Rootsi kuninga vapp. Tornikell on kaunistatud madalfeljeefsete akantusvöödega ka löögiringi piirkonnas.
Kaarli kiriku kell on üks suuremaid teiste Eesti barokiajastust säilinud kellade seas: kõrgus koos krooniga on umbes 100 cm ja alumine läbimõõt umbes 121 cm. Kaarli kiriku kella tarvis kulus pronksi 70 puuda (u 1200 kg). Toomkirikust tagastatud teine Rootsi ajast pärinev kell on Gerhardt Meyeri 1696. aastal valatud väike tornikell ja see asub endise Kaarli koguduse kalmistu, Siselinna kalmistu, põhjsvärava läänetornis.
Kaarli kiriku lõunatornis asub Kaarli kiriku valmimisajal, 1870. aastal Saksamall Bochumer Vereinis malmist valatud tornikell. Kella kõrgus on 93 cm ja alumine läbimõõt u 112 cm. Kella kinkinud Tallinna kodanikust J. E. Steinbergist ja valmistamisajast annab teada madalfeljeefne saksakeelne tekst tornikella kehami keskosas: KOMMT, DENN ES IST ALLES BEREIT / LUK.14.17/ DER DOM KARLSKIRCHE / VOM BÜRGER J.E.STEINBERG / REVAL 1870 / GOTT ABER SEI DANK, DER / UNS DEN SIEG GEGEBEN HAT / 1. COR. 15.57 /. Kella teisel küljel on valmistaja andmed: BOCHUMER VEREIN. GUSSTAHL FABRIK /Tulge, sest kõik on valmis (Luk 14.17)/Toom-Kaarli kirikule kodanik J. E. Steiberg, Tallinn 1870 / Jumal aga olgu tänatud, et meile oled andnud võidu (1. Cor 15.57) Bochumer Vereini valutehase vabrik/.
Kellad on praeguse kiriku sisustuse kõige vanemaks osaks.
Kasutatud kirjandus: Egle Tamm, Tiina-Mall Kreem „Eesti kirikud II. Tallinna Kaarli kirik. Tallinn 2007