Nasceu em Campos dos Goytacazes, R.J., em julho de 1846. Doutorou-se pela Faculdade de Medicina do Rio de Janeiro, em 1870.
Nomeado funcionário do Museu Nacional em 1876, lecionou o primeiro curso público de antropologia da instituição. Foi subdiretor do Laboratório de Fisiologia Experimental. Dirigiu o Museu entre 1895 e 1915. Fez pesquisas sobre venenos de anfíbios, batráquios e sobre o curare. Descobriu que o permanganato de potássio agia como antídoto de venenos ofídicos e preparou uma vacina contra a manqueira, doença do gado.
Um dos principais defensores dos benefícios do embranquecimento da população brasileira, representou o país no Congresso Universal das Raças (Londres, 1911).
Em abril de 1885 tornou-se membro da Academia Imperial de Medicina, que presidiu entre 1893 e 1895. Foi professor honorário da Universidade de Santiago do Chile; membro correspondente da Sociedade de Antropologia de Berlim, Paris e Florença, da Sociedade de Geografia de Lisboa e da Sociedade Médica Argentina.
Faleceu na cidade do Rio de Janeiro, em agosto de 1915.