Dopo essersi formato nelle scuole gesuitiche, Buonanni entrò nell'ordine nel 1654. Allievo di Francesco Eschinardi, ebbe una buona preparazione naturalistica e tecnica. Nel 1681, con la pubblicazione della Ricreazione dell'occhio e della mente nell'osservation delle chiocciole, dette l'avvio alla polemica contro coloro che negavano la teoria della generazione spontanea. Redi, Anton Felice Marsili, Malpighi scrissero contro Buonanni. Egli, tuttavia, continuò a difendere lo spontaneismo genetico nelle Observationes circa viventia qua in rebus non viventibus reperiuntur (1691).