Fou autor de poemes liricoheroics, d’obres filosòfiques (De la causa, principio ed uno, 1584; De l’infinito, universo e mondi, 1584; Degli eroici furori, 1585) i de comèdies renaixentistes (Il Candelaio, 1582), aspectes difícilment distingibles de la seva obra i de la seva personalitat, puix que per a ell totes les arts, expressió de la saviesa divina, es confonen. Esperit inquiet, abandonà l’orde dels predicadors, al qual pertanyia, i, en disputa amb catòlics i protestants, errà per gairebé tot Europa. Assidu lector i expositor de les obres de Ramon Llull, en les quals trobà poderosos estímuls per a la meditació pròpia, professà públicament l’art lul·liana pels llocs per on passà: Tolosa (1578-81), París (1582), Oxford (1583-85), Wittemberg (1587), Praga (1588), Frankfurt (1590) i Venècia (1591), i publicà diversos estudis lul·lians (De compendiosa architectura et complemento artis Lullii, 1582; De lampade combinatoria lulliana, 1587; De lulliano specierum scrutinio, 1588, etc). Acusat d’heretgia, fou pres per la inquisició a Venècia el 1593 i cremat viu, després de set anys de presó i d’un llarg procés, al Campo de’ Fiori, a Roma (1600), en no voler-se retractar de les seves teories.
La seva filosofia, fins el corrent neoplatònic renaixentista, més que un sistema racional i lògic, és una imatge del món, fruit entusiasta de la intuïció i el sentiment, influïda principalment per la filosofia de Nicolau de Cusa i la nova astronomia de Copèrnic. Amb genial anticipació intuïtiva, prescindí de l’"esfera dels estels fixos”, respectada encara per Copèrnic, i pensà el sistema solar només com a part d’un altre de més ampli, i aquest d’un altre, fins a l’infinit. Aquest món infinit no és merament manifestació de Déu (Nicolau de Cusa), sinó Déu mateix. Té en ell el propi principi de moviment o “ànima” en el sentit estoic. No cal cercar-hi fora un motor diví (Aristòtil) ni contraposar a l’ací un “més enllà” no mundà. D’altra banda, el tot infinit, o Màxim, coincideix amb el Mínim (mònada), que conté en ell l’univers sencer com a anticipat (microcosmos). Un segle de silenci, després de la seva condemna, fou seguit per una gran influència de les seves idees, a través de Spinoza i Leibniz, molt visible en la filosofia del Romanticisme alemany.