La botánica ya motivó el interés de López Seoane en sus años de estudiante, pues recolectaba plantas para la cátedra de Historia Natural de Santiago. Mientras estudiaba medicina en Madrid, en 1853, fue catedrático de botánica del llamado Museo Popular. De esta época es su primera publicación de carácter científico, un artículo sobre la familia botánica de las crucíferas, que escribió cuando tenía 22 años. En 1897, durante sus últimos años de vida, escribió un "Bosquejo histórico de la botánica española" e inició la recolección y estudio de diatomeas y narcisos.

Aunque la botánica no fue la principal dedicación de López Seoane, siempre mantuvo interés por su conocimiento. Reunió colecciones de plantas que exhibió en diferentes exposiciones, como "Maderas de especies naturales y cultivadas en Galicia" que envió a la Exposición Universal de París celebrada en 1889. También recolectó numerosos vegetales, enviando datos e información a destacados botánicos de la época. Fue además el primer maestro de Baltasar Merino, importante botánico gallego.