Химия:
* Закон на Бойл: Този основен закон за газовете гласи, че обемът на газ е обратно пропорционален на неговото налягане, когато температурата се поддържа постоянна.
* Елементи и съединения: Бойл беше силен привърженик на идеята, че материята се състои от елементи, които са вещества, които не могат да бъдат разбити на по-прости вещества. Той също призна съществуването на съединения, които се образуват от комбинацията на елементи.
* Химични реакции: Той изучава различни химични реакции, включително горене и реакции на киселини и основи. Той също така разработва методи за измерване на обемите на газовете, получени при химични реакции.
* Скептицизъм към алхимията: Въпреки че Бойл се интересуваше от алхимията, той също беше силно скептичен към много от нейните твърдения. Той твърди, че алхимията трябва да се основава на емпирични наблюдения и експерименти, а не на мистични или магически принципи.
Физика:
* Вакуум: Бойл провежда експерименти, за да изследва природата на вакуума. Той използва въздушна помпа, за да създаде частичен вакуум и демонстрира, че въздухът е необходим за разпространението на звука и за оцеляването на животните.
* Природата на материята: Бойл твърди, че материята е съставена от малки частици, наречени корпускули, които са в постоянно движение. Тази идея постави основата на съвременната атомна теория.
* Експериментален подход към науката: Бойл подчерта важността на експерименталните доказателства в науката. Той вярваше, че теориите трябва да бъдат стриктно тествани чрез експерименти и че трябва да се приемат само онези теории, които са подкрепени с доказателства.
Други приноси:
* Скептичният химик: Тази влиятелна книга, публикувана през 1661 г., оспорва традиционните алхимични възгледи за материята и се застъпва за по-научен подход към химията.
* Кралско общество: Бойл беше член-основател на Кралското общество на Лондон, престижна научна организация, която насърчава научните изследвания и сътрудничеството.
Като цяло идеите на Робърт Бойл са били новаторски за времето си и са положили основата на много от научните принципи, които днес приемаме за даденост. Той с право се смята за един от пионерите на съвременната наука.