Chemia:
* Prawo Boyle'a: To podstawowe prawo gazów stwierdza, że objętość gazu jest odwrotnie proporcjonalna do jego ciśnienia, gdy temperatura jest stała.
* Elementy i związki: Boyle był zdecydowanym zwolennikiem poglądu, że materia składa się z pierwiastków, czyli substancji, których nie można rozłożyć na prostsze substancje. Poznał także istnienie związków, które powstają w wyniku połączenia pierwiastków.
* Reakcje chemiczne: Badał różne reakcje chemiczne, w tym spalanie oraz reakcje kwasów i zasad. Opracował także metody pomiaru objętości gazów powstających w reakcjach chemicznych.
* Sceptycyzm wobec alchemii: Chociaż Boyle interesował się alchemią, był również bardzo sceptyczny wobec wielu jej twierdzeń. Twierdził, że alchemia powinna opierać się na empirycznych obserwacjach i eksperymentach, a nie na zasadach mistycznych czy magicznych.
Fizyka:
* Odkurzanie: Boyle przeprowadził eksperymenty, aby zbadać naturę próżni. Użył pompy powietrznej, aby wytworzyć częściową próżnię i wykazał, że powietrze jest niezbędne do rozchodzenia się dźwięku i przeżycia zwierząt.
* Natura materii: Boyle argumentował, że materia składa się z maleńkich cząstek zwanych korpuskułami, które są w ciągłym ruchu. Pomysł ten położył podwaliny pod współczesną teorię atomową.
* Eksperymentalne podejście do nauki: Boyle podkreślił znaczenie dowodów eksperymentalnych w nauce. Uważał, że teorie należy rygorystycznie testować w drodze eksperymentów i że należy akceptować tylko te teorie, które są poparte dowodami.
Inny wkład:
* Sceptyczny chemik: Ta wpływowa książka, opublikowana w 1661 roku, rzuciła wyzwanie tradycyjnym alchemicznym poglądom na materię i opowiadała się za bardziej naukowym podejściem do chemii.
* Towarzystwo Królewskie: Boyle był członkiem-założycielem Royal Society of London, prestiżowej organizacji naukowej promującej badania naukowe i współpracę.
Ogólnie rzecz biorąc, idee Roberta Boyle’a były w swoich czasach przełomowe i położyły podwaliny pod wiele zasad naukowych, które dziś uważamy za oczywiste. Słusznie uważany jest za jednego z pionierów współczesnej nauki.