Particolare importanza riveste la sua produzione medica e filosofica. Da quando arrivò a Firenze nel 1609, si avvicinò agli intellettuali galileani, fu nominato medico privato (archiatra) dei Gran Duchi, e consigliere del Magistrato Sanitario di Firenze al momento della peste del 1630-33, nonché professore di medicina teorica presso l'Università di Pisa. Nell'opera "De meteoris microcosmi" (1621), e in altre opere, come quelle sulla peste utilizzate dal magistrato fiorentino al momento dell'epidemia, Castro sostiene, con una nuova formulazione teorica, che il principio materiale costitutivo delle cose ("Archeus") sarebbe uno e indivisibile.