Kemia:
* Boylen laki: Tämä kaasujen peruslaki sanoo, että kaasun tilavuus on kääntäen verrannollinen sen paineeseen, kun lämpötila pidetään vakiona.
* Elementit ja yhdisteet: Boyle oli vahva kannattaja ajatukselle, että aine koostuu alkuaineista, jotka ovat aineita, joita ei voida hajottaa yksinkertaisempiin aineisiin. Hän tunnusti myös yhdisteiden olemassaolon, jotka muodostuvat alkuaineiden yhdistelmästä.
* Kemialliset reaktiot: Hän tutki erilaisia kemiallisia reaktioita, mukaan lukien palamista sekä happojen ja emästen reaktioita. Hän kehitti myös menetelmiä kemiallisissa reaktioissa syntyvien kaasujen tilavuuksien mittaamiseksi.
* Skepsis alkemiaa kohtaan: Vaikka Boyle oli kiinnostunut alkemiasta, hän oli myös erittäin skeptinen moniin sen väitteisiin. Hän väitti, että alkemian tulisi perustua empiiriseen havainnointiin ja kokeiluun mystisten tai maagisten periaatteiden sijaan.
Fysiikka:
* Tyhjiö: Boyle suoritti kokeita tutkiakseen tyhjiön luonnetta. Hän käytti ilmapumppua osittaisen tyhjiön luomiseen ja osoitti, että ilma on välttämätöntä äänen kulkemiselle ja eläinten selviytymiselle.
* Aineen luonne: Boyle väitti, että aine koostuu pienistä hiukkasista, joita kutsutaan hiukkasiksi ja jotka ovat jatkuvassa liikkeessä. Tämä ajatus loi perustan nykyaikaiselle atomiteorialle.
* Kokeellinen lähestymistapa tieteeseen: Boyle korosti kokeellisen todisteen merkitystä tieteessä. Hän uskoi, että teorioita tulisi testata tiukasti kokeiden avulla ja että vain ne teoriat, jotka tukevat todisteita, tulisi hyväksyä.
Muut panokset:
* Skeptinen kimisti: Tämä vuonna 1661 julkaistu vaikutusvaltainen kirja haastoi perinteiset alkemialliset näkemykset aineesta ja kannatti tieteellisempää lähestymistapaa kemiaan.
* Royal Society: Boyle oli Lontoon Royal Societyn perustajajäsen, arvostettu tieteellinen organisaatio, joka edisti tieteellistä tutkimusta ja yhteistyötä.
Kaiken kaikkiaan Robert Boylen ideat olivat uraauurtavia aikanaan ja loivat perustan monille tieteellisille periaatteille, joita pidämme nykyään itsestäänselvyytenä. Häntä pidetään oikeutetusti yhtenä modernin tieteen pioneereista.