Cursó estudios de Ciencias Físicas en la Universidad de Valencia. Fue cadete de caballería en Valladolid, entrando a formar parte en 1878 de la escuela de Ingenieros Militares de Guadalajara.

En 1877, viajó a Marruecos y publicó en 1884 un libro titulado Geografía militar de Marruecos. La Armada le comisionó para seguir explorando el área y publicó en 1885 la obra Expedición geográfico-militar al interior y costas de Marruecos.

En 1886, con el patrocinio de la Sociedad Española de Geografía Comercial, Cervera dirigió una expedición científica organizada por el Ministerio de Fomento español al Sáhara Occidental, junto al geólogo Francisco Quiroga y Rodríguez y el arabista Felipe Rizzo, que hizo de intérprete. La expedición debía explorar la región del Tiris y el oasis de Adrar Sutuf, con el objetivo principal de firmar acuerdos de amistad política y comercial con las tribus saharianas para establecer un protectorado español la zona. También se buscaba realizar un reconocimiento del territorio, poco conocido por los europeos. ^[1]​

A mediados del mes de mayo de 1886 navegaron desde Las Palmas de Gran Canaria hasta Villa Cisneros. Permanecieron en Río de Oro cerca de un mes hasta que obtuvieron permiso de las tribus vecinas para adentrarse en el interior. Durante ese tiempo, realizaron cortas excursiones desde Villa Cisneros por las zonas aledañas, realizando reconocimientos geográficos y geológicos y recolectando materiales de fauna y flora. En junio lograron salir desde Río de Oro hacia el interior del desierto. Siguiendo el Trópico de Cáncer, recorrieron más de cuatrocientos kilómetros hacia el este. Cruzaron la planicie del Tiris y llegaron en julio de 1886 a las salinas de Yyil. Allí firmaron acuerdos con las tribus de la zona, ampliando el protectorado español al territorio comprendido desde la costa atlántica hasta Yjil. Intentaron viajar más hacia el sur, pero solo pudieron llegar al pozo de Aussert, sin poder entrar al Adrar Sutuf por la oposición de las tribus locales. Se vieron, por tanto, obligados a regresar a Villa Cisneros, adonde llegaron a finales de julio de 1886 y desde donde emprendieron el viaje de regreso a Canarias.^[1]​

Pese a la dificultad que planteaba la dureza del desierto, así como la desconfianza de los indígenas, la misión fue un éxito en términos científicos. Se logró llegar a lugares poco visitados por europeos, se tomaron numerosos datos geológicos y geográficos y se recolectaron materiales botánicos y zoológicos para ser estudiados por el Museo de Ciencias Naturales y la Universidad de Madrid. Asimismo, se redactaron varios mapas del recorrido por el desierto y de la península de Río de Oro.^[1]​^[2]​

Durante la guerra Hispano-Americana de 1898, le fue encargada la defensa del Guamaní, cerro que domina el camino entre Cayey y Guayama, teniendo su punto culminante en la batalla del mismo nombre (9 de agosto de 1898), en la que consiguió trasladarse a Aibonito al barrio Asomante para fortalecer las instalaciones de comunicaciones y repeler un ataque de las tropas norteamericanas, conociéndose este evento como «combate del Asomante». El pueblo de Aibonito con su plaza e iglesia, es el de mayor altitud sobre el nivel del mar en Puerto Rico, permitiendo una posición estratégica para una mayor visibilidad de la costa norte (océano Atlántico) en San Juan y la de Ponce (mar Caribe) al sur de la Isla. En este punto se estableció en el sector conocido como La Torre un heliógrafo para mantener comunicación entre San Juan y Ponce. Tras la guerra se hizo famoso al publicar un folleto, La defensa de Puerto Rico, en el que con la intención de favorecer al General Macías arremetía contra los voluntarios puertorriqueños.

En 1899, una vez finalizada la guerra y centrándose ya en su faceta de ingeniero, trabajó durante tres meses con Guillermo Marconi y su ayudante, George Kemp. Obtuvo sus primeras patentes en telegrafía sin hilos antes de finalizar el año. Según el profesor de la Universidad de Navarra, Ángel Faus, una de las patentes más destacadas es la del telemando de equipos y sistemas, antecesor del mando a distancia. Ángel Faus, en su obra La Radio en España. 1896-1977, atribuye a Julio Cervera la invención del primer sistema técnico de la radio.

Julio Cervera según últimas investigaciones realizadas, desarrolló la radio once años antes que Marconi. Cierto es que el italiano inventó antes que Cervera la telegrafía sin hilos, pero para transmitir señales, no sonido. Cervera transmitió la voz humana -y no señales- sin hilos entre Jávea e Ibiza en 1902, lo que significó la conexión de dos puntos alejados cerca de 85 kilómetros.Sin embargo, hay que tener en cuenta que quince años antes que Marconi y cuatro años antes que Julio Cervera, Nikola Tesla ya había hecho varias demostraciones y publicaciones de los principios de la radio. Tras la usurpación de Marconi en la patente, Nikola Tesla llevó a los tribunales a Marconi ganando el litigio ante el Tribunal Supremo de los EE. UU. y quedando como el auténtico inventor de la radio. ^[3]​ ^[4]​ ^[5]​

Otra notable contribución fue la creación en 1903 de la Internacional Institución Electrotécnica en Valencia, que daba títulos propios de ingeniero mecánico, electricista y mecánico-electricista, denominados libres. Fue una de las primeras experiencias de educación a distancia de todo el mundo. En 1908 pasa a llamarse Institución de Enseñanza Técnica ofreciendo cursos en disco. Publica la revista Electricidad y Mecánica desde 1905 hasta al menos 1920.

También fue el creador del diseño del antiguo tranvía de Tenerife.

Además, escribió un libro sobre dos territorios de la España africana, la Isla del Perejil y Santa Cruz de Mar Pequeña, siendo sus opiniones proféticas.

En 1883 contrajo matrimonio con Desamparados Giménez Baviera con quien tuvo tres hijos, dos niñas - Amparo y Pilar - y un varón que murió prematuramente.

Cervera fue un republicano liberal, amigo personal de Manuel Ruiz Zorrilla. En 1881, fue candidato republicano por el distrito de Segorbe a las Cortes, pero sufrió un arresto que le impidió su participación efectiva. Tras varios intentos, en 1908, obtuvo acta de diputado por Valencia como integrante del Partido Republicano Radical.^[6]​

Masón ilustre, fundó una logia en su Segorbe natal.^[6]​ En 1890, constituyó una obediencia masónica en Marruecos que llegó a contar con doce logias y doscientos miembros. Un año más tarde esta organización se integró en el Gran Oriente Español.

• Varios autores Julio Cervera y la telegrafía sin hilos. Ministerio de Defensa y Ministerio de Economía y Competitividad. Madrid 2015. ISBN 978-84-92546-14-5.
• Sampedro Ramo, Vicent. Julio Cervera Baviera, republicano y masón. Servei de Publicacions de la Universitat Jaume I de Castelló. Castelló de la Plana 2015. ISBN-13 978-8415443766.

• Expedición al interior de Marruecos. Julio Cervera Baviera (Biblioteca Digital Hispánica-BNE)

• Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación Archivado el 26 de noviembre de 2013 en Wayback Machine. (1.79 MB Download)

• La introducción de las radiocomunicaciones en España (1896 – 1914) PDF (9.4 MB Download)

• Julio Cervera, sin hilos. «Que inventen ellos» (RTVE a la carta.)