В 1566 году Бруно дал монашеский обет и получил имя Джордано. Огромная эрудиция, глубочайшее знание сочинений Аристотеля, его арабских, еврейских и христианских комментаторов, древних и новых философов и ученых, комедиографов и поэтов — все это было результатом десяти лет обучения в монастыре. Из представителей греческой мысли наибольшее влияние на него оказали элейская школа, Эмпедокл, Платон и Аристотель, и прежде всего — неоплатоники с Плотином во главе.
Бруно познакомился также с каббалой, учением средневековых евреев о Едином. Среди арабских ученых, чьи произведения тогда изучались в латинских переводах, Бруно отдавал предпочтение Аль-Газали и Аверроэсу. Из схоластиков он изучал сочинения Фомы Аквинского и натурфилософские произведения Николая Кузанского. Благодаря своему гению и усиленному труду Бруно еще в монастыре окончательно выработал свое самостоятельное и совершенно независимое от учения церкви миросозерцание, однако ему приходилось тщательно скрывать свои убеждения, что не всегда удавалось.
К этим же первым годам жизни в монастыре относится и возникновение у Бруно сомнений в догмате Троицы. Способного юношу, отличавшегося необыкновенной памятью, возили в Рим к папе показать будущую славу доминиканского ордена.
После получения сана священника и недолгого пребывания в провинциальном приходе Бруно был возвращен в монастырь для продолжения занятий богословием. В1572 году Бруно получил сан священника. В Кампанье, в провинциальном городе Неаполитанского королевства, молодой доминиканец впервые отслужил свою обедню. В то время он жил недалеко от Кампаньи, в монастыре Св. Варфоломея. Получив определенную свободу, он читал труды гуманистов, сочинения итальянских философов о природе, а главное, познакомился с книгой Коперника «Об обращении небесных тел».
Вернувшись из Кампаньи в монастырь Св. Доминика, он тут же был обвинен в ереси. В 1575 году местный начальник ордена возбудил против него расследование. Было перечислено 130 пунктов, по которым брат Джордано отступил от учения католической церкви. Собратья по ордену яростно набросились на Джордано. Предупрежденный кем-то из друзей, он бежал в Рим, чтобы «представить оправдания». В его келье произвели обыск и обнаружили сочинения св. Иеронима и Иоанна Златоуста с комментариями Эразма Роттердамского.
Книги с комментариями Эразма Роттердамского значились в папском индексе. Хранение запрещенных книг было тягчайшим преступлением, одного этого факта было бы достаточно для обвинения в ереси. Бруно стало ясно, что теперь и в Риме он не может рассчитывать на снисхождение. Он сбрасывает с себя монашеское одеяние и на корабле отплывает в Геную, оттуда — в Венецию. Там Бруно написал и издал книгу «О знаменьях времени» (ни одного экземпляра ее пока не удалось найти и содержание ее неизвестно).
После двухмесячного пребывания в Венеции Бруно продолжил скитания. Побывал в Падуе, Милане, Турине, наконец прибыл в кальвинистскую Женеву. Поддержанный земляками (они одели изгнанника и дали ему работу корректора в местной типографии), Бруно присматривался к жизни реформационной общины, слушал проповеди, знакомился с сочинениями кальвинистов. Проповедуемое кальвинистскими богословами учение о божественном предопределении, согласно которому человек оказывался слепым орудием неведомой и неумолимой божественной воли, было ему чуждо.
20 мая 1579 года Бруно был записан в «Книгу ректора» Женевского университета. Университет готовил проповедников новой веры. Каждый студент при поступлении произносил исповедание веры, содержащее основные догматы кальвинизма и осуждение древних и новых ересей. Статуты университета запрещали малейшее отклонение от доктрины Аристотеля.
Уже первые выступления Бруно на диспутах навлекли на него подозрения в ереси. Но, несмотря на это, он напечатал памфлет, содержащий опровержение 20-ти ошибочных положений в лекции профессора философии Антуана Делафе, второго человека в Женеве, ближайшего соратника и друга самого Теодора Безы — главы кальвинистской общины. Тайные осведомители донесли городским властям о печатавшейся брошюре, и автор ее был схвачен и заключен в тюрьму. Выступление Бруно рассматривалось женевским магистратом как политическое и религиозное преступление.
Он был отлучен от церкви, подвергнут унизительному обряду покаяния и сразу же после освобождения из тюрьмы, в конце августа 1579 года, уехал из Женевы. Из Лиона, где знаменитые типографы не нуждались ни в его рукописях, ни в его опыте корректора, Бруно перебрался в Тулузу.