Robert Boyle được coi là "cha đẻ của hóa học" và ông chỉ được biết đến là người đã phát minh ra máy bơm không khí nổi tiếng mà ông sử dụng để nghiên cứu áp suất không khí. Boyle cũng chịu trách nhiệm về một số thành tựu trong vật lý và hóa học, bao gồm phát hiện quy luật của không khí bên trong sự truyền âm thanh, xác định sự khác biệt giữa các hợp chất và hỗn hợp, phân tích tinh thể, phân tích điện, phân tích thủy tĩnh và phân tích năng lượng khúc xạ.
Boyle đã phát minh ra máy bơm không khí nổi tiếng vào năm 1659 cùng với Robert Hooke. Khám phá mà cả hai thực hiện đã được xuất bản trong ấn phẩm khoa học đầu tiên của Boyle có tên "Thử nghiệm vật lý-cơ học mới, chạm vào mùa xuân của không khí và các tác động của nó", được xuất bản vào năm 1660. Trong suốt ấn phẩm, hai người đã khám phá quá trình đốt cháy, sự truyền tải của âm thanh và hô hấp.
Định luật Boyle được đặt theo tên của Boyle khi một trong những phát hiện của họ biểu thị mối quan hệ nghịch đảo giữa thể tích của chất khí và áp suất của chất khí. Nó được phát hiện ra khi cả hai đang đo thể tích có trong một lượng không khí không đổi khi không khí bị nén bởi các trọng lượng tương phản của thủy ngân.
Boyle luôn miễn cưỡng trong việc hình thành các lý thuyết cụ thể và thích thực hiện các thí nghiệm bổ sung với sự quan sát. Anh ấy tin rằng điều quan trọng là phải nhìn thế giới như một hiện tượng tự nhiên và tin vào triết lý máy móc của thế giới.