Dopo aver frequentato gli studi medici a Salerno, Severino esercitò la professione a Napoli, dove insegnò anatomia e medicina. Erede del naturalismo rinascimentale, il naturalista calabrese combatté il principio di autorità e le conclusioni non avvalorate dall'esperienza. Con questo metodo attaccò nell'Antiperipatias (1655) l'idea aristotelica che i pesci non respirano aria, opponendo una soluzione basata su concetti di tipo atomistico. Fu abile anatomico ed eccellente zootomo. La sua Zootomia democritaea (1645) fu considerata a pieno titolo il primo trattato di anatomia animale comparata.