Laureatosi in agraria e in biologia, nel 1950 entrò all'Istituto Superiore di Sanità, e diede vita ad un reparto di Genetica Microbiologica. Scopritore della ricombinazione genetica parasessuale nel "Penicilium" e nello "Streptomyces" (produttori di sostanze antibiotiche), è stato docente universitario dal 1964 di Genetica, dapprima a Camerino, poi a Palermo e infine a Perugia, dove, dal 1974 al 1986, ha diretto l'Istituto di Genetica dell'Università. È stato per tre anni presidente dell'Associazione Genetica Italiana e, nel 1980, vice-presidente del XIV Congresso Internazionale di Genetica tenutosi a Mosca. È stato anche nominato, dal 1979 al 1988, presidente della Commissione Internazionale del Working Group sulla Genetica dei microrganismi industriali. Nel 1986 ha lasciato l'Università per dedicarsi all'esegesi naturalistica (ovvero l'interpretazione in chiave scientifica) delle fiabe, ma tuttora, e da circa vent'anni, dirige il giornale "Rivista di Biologia - Biology Forum" (Tilgher, Genova). Inoltre, sempre nel 1986, ha fondato, insieme ad altri studiosi, biologi, matematici e fisici l'"Osaka Group for the Study of Dynamic Structures" (o, più semplicemnte, il "Gruppo Osaka"), finalizzato all'elaborazione di una biologia "strutturalista", ovvero antimeccanicista ed antiriduzionista. È autore di oltre cento articoli scientifici e di opere di paleoastronomia. È scrittore noto per avversare aspramente lo scientismo e per sostenere una teoria paraevoluzionistica (minoritaria, ovvero non accettata dalla comunità scientifica) chiamata Devoluzionismo, ed opposta, dunque, all'Evoluzionismo; con Sermonti ha collaborato alla realizzazione di tale teoria anche il paleontologo dell'Università di Siena Roberto Fondi.