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동물·식물·광물에 대한 체계적이고 정확한 관찰로 유명하다. 수학·라틴어·법률·철학 등을 공부한 후 1545년 파도바로 가서 공부를 계속했다. 그곳에서 의학수업을 시작했고, 1553년 의사 자격을 얻었다.

1549년 볼로냐로 돌아왔을 때 이단 혐의로 체포되어 로마로 보내졌으나, 스스로를 변호하여 면죄되었는데 아마도 귀족 출신이라는 점이 일부 작용한 듯하다. 볼로냐대학교로 돌아와서 박물관을 체계적인 학문으로 제시한 그의 강의가 커다란 흥미를 끌어서 1561년 정교수가 되었다. 볼로냐에 식물원을 설립했고 원장이 되었다. 그가 약제와 약국 조사관직에 임명될 때 많은 반대에 부딪쳤지만, 교황 그레고리우스 13세가 그의 임명을 확정했다. 알드로반디가 쓴 공식적인 약전 〈볼로냐 처방전 요약 Antidotarii Bononiensis Epitome〉(1574)은 약품의 성분과 특질(효능)에 대해 기술하여 약전의 한 전형이 되었다.

교황 그레고리우스 13세는 알드로반디가 닭의 배에서 부화기간 동안 일어나는 변화에 대한 세부적인 관찰을 포함해서 박물관에 관한 방대한 연구를 출판하도록 재정지원을 아끼지 않았다. 그의 생애 동안에는 단지 4권만이 동판에 자세히 조각하는 방식의 인쇄법을 사용해 출판되었고, 나머지 부분은 원고의 일부만이 그의 제자들에 의해 정리되었다. 그는 또한 로마에 있는 여러 조각상들을 설명하는 〈로마 시의 고대 유물 Le antichità della città di Roma〉(1556)을 저술했다.

생물표본박물관은 알드로반디 자신의 고유한 체계에 따라 분류했으며, 그가 죽자 볼로냐에 보존되어 이후의 동물분류학 발전에 이바지했다.