Kemi:
* Boyles lov: Denne grundlæggende lov om gasser siger, at volumenet af en gas er omvendt proportional med dens tryk, når temperaturen holdes konstant.
* Elementer og forbindelser: Boyle var en stærk fortaler for ideen om, at stof består af grundstoffer, som er stoffer, der ikke kan nedbrydes til enklere stoffer. Han anerkendte også eksistensen af forbindelser, som er dannet af kombinationen af elementer.
* Kemiske reaktioner: Han studerede forskellige kemiske reaktioner, herunder forbrænding og reaktionerne af syrer og baser. Han udviklede også metoder til at måle mængden af gasser produceret i kemiske reaktioner.
* Skepsis over for alkymi: Mens Boyle var interesseret i alkymi, var han også meget skeptisk over for mange af dens påstande. Han argumenterede for, at alkymi burde være baseret på empiriske observationer og eksperimenter, snarere end på mystiske eller magiske principper.
Fysik:
* Støvsug: Boyle udførte eksperimenter for at undersøge arten af vakuum. Han brugte en luftpumpe til at skabe et delvist vakuum og demonstrerede, at luft er nødvendig for, at lyden kan rejse og dyrene kan overleve.
* Materiens natur: Boyle hævdede, at stof er sammensat af bittesmå partikler kaldet blodlegemer, som er i konstant bevægelse. Denne idé lagde grundlaget for den moderne atomteori.
* Eksperimentel tilgang til videnskab: Boyle understregede vigtigheden af eksperimentel evidens i videnskaben. Han mente, at teorier skulle testes strengt gennem eksperimenter, og at kun de teorier, der understøttes af beviser, skulle accepteres.
Andre bidrag:
* Den skeptiske kymist: Denne indflydelsesrige bog, der blev udgivet i 1661, udfordrede de traditionelle alkymistiske syn på stof og advokerede for en mere videnskabelig tilgang til kemi.
* Royal Society: Boyle var et stiftende medlem af Royal Society of London, en prestigefyldt videnskabelig organisation, der fremmede videnskabelig undersøgelse og samarbejde.
Samlet set var Robert Boyles ideer banebrydende i sin tid og lagde grundlaget for mange af de videnskabelige principper, som vi i dag tager for givet. Han anses med rette for at være en af pionererne inden for moderne videnskab.