博伊尔出生在伯爵的家里，是英国科学协会的成员。在1662年的科学协会会议上，罗伯特·胡克宣读了一篇描述法国“空气弹性”实验的论文。17世纪，科学家对空气的特性变得非常感兴趣。
法国科学家制造了一个中间有一个活塞的黄铜圆筒，它是紧密配合的。几个人用力压活塞来压缩气缸中的空气。然后他们松开活塞，活塞反弹回来，但不是所有的活塞都反弹回来。不管他们多久做一次实验，活塞都不可能反弹回来。
通过这个实验，法国科学家声称空气根本没有弹性。压缩后，空气将保持轻微压缩。博伊尔声称法国科学家的实验无法解释任何问题。他指出活塞不能全部反弹的原因是因为他们使用的活塞太紧了。一些人反驳说，如果活塞稍微松动，空气就会四处泄漏，影响实验。
罗伯特·博伊尔承诺制造一个适度密封的完美活塞，证明上述实验是错误的。
两周后，罗伯特·博伊尔拿着一个大的U形玻璃管站在成员们面前。这个“U”形玻璃管是不对称的。一个又细又长，高3英尺多。另一个又矮又粗。短的有一个密封的顶部，长的有一个敞开的顶部。
博伊尔将水银倒入玻璃管。水银覆盖了“U”形玻璃管的底部，两边都有轻微的上升。水银阻塞了封闭短管中的一小股气流。博伊尔解释说，活塞是任何压缩空气的装置，水银也可以被视为“活塞”正如法国实验所预期的那样，波义耳的做法不会因摩擦而影响实验结果。
博伊尔记录了水银的重量，并在水银和空气的交界处画了一条线。他把银滴到长玻璃管里，一直灌满。这时，水银柱在短玻璃管中上升到一半高度。在水银的压力下，阻塞空气的体积变得不到原来体积的一半。
波义耳在短玻璃管上刻了第二行，标志着里面水银的新高度和阻塞空气的压缩体积。
然后，通过U形玻璃管底部的阀门，他排出水银，直到玻璃活塞和水银的重量与实验开始时的重量完全相等。水银柱回到了实验开始的高度，被阻挡的空气回到了原来的位置。如果空气真的有弹性，法国科学家的实验是错误的，博伊尔是正确的。
罗伯特·博伊尔继续他的玻璃活塞实验，发现了许多值得注意的事情。当他对阻塞的空气施加双重压力时，空气量将减半。当施加三倍的压力时，体积将变成原来的1/3。受到挤压时，空气体积的变化总是与压力的变化成正比。他创造了一个简单的数学方程来表达这种比例关系，现在我们称之为波义耳定律。这条定律在理解大气层和利用大气层为人类服务方面极其重要。
波义耳理论，即波义耳定律，是描述气体运动的第一个定量公式，为气体的定量研究和化学分析奠定了基础。这个规律是学习化学的基础，学生应该在学习化学的开始就学习它。
博伊尔擅长实验，也证明了气体和固体一样是由原子组成的。然而，在气体中，原子相距很远，彼此之间没有联系，所以它们可以被挤压得更紧密。早在公元前440年，德谟克里特斯就提出了原子的存在，在接下来的2000年里，人们一直在争论这个问题。通过实验，博伊尔使科学界相信原子确实存在。
罗伯特·波义耳(1627年1月25日-1691年12月30日)，爱尔兰自然哲学家，在化学和物理研究方面做出了突出贡献。尽管他的化学研究仍然带有炼金术的色彩，他的书《怀疑的化学家》仍然被认为是化学史上的里程碑。