Martins Neto é graduado em física pela Unesp, com mestrado e doutorado em Física Aplicada pelo Instituto de Física de São Carlos USP, e atua como pesquisador da Empresa desde 1986. Na Embrapa Instrumentação, localizada em São Carlos (SP), realizou estudos sobre aplicações de espectroscopia na agricultura.
Também em São Carlos ocupou a chefia de Pesquisa e Desenvolvimento em duas ocasiões (1990-1992 e 1994-1997) e a Chefia Geral (2002-2006). Também foi secretário-executivo do Programa Nacional de Automação Agropecuária e coordenador do Programa Embrapa Labex nos Estados Unidos.