Il contributo scientifico di Gianvito Martino riguarda soprattutto i meccanismi molecolari e cellulari che stanno alla base dei processi di difesa e riparazione che avvengono nel sistema nervoso centrale (SNC). Nella sua carriera ha fatto scoperte con implicazioni nel campo della sclerosi multipla (SM) e delle malattie immuno-mediate del SNC.