玻意耳出生于爱尔兰的利斯莫尔。幼年就聪慧过人，有超人的记忆力和非凡的语言才能。当时他还经常参加一些著名科学家的聚会，去听他们就一些科学问题的讨论，但他主张“实验决定一切”。
1661年6月18日玻意耳公布了他的实验结果--“空气是可以压缩的”。而且这种可压缩性与加在气体上的压强成简单的反比关系。这就是人们所熟知的玻意耳定律，这个定律因为在14年后又为法国科学家马略特独立的发现，故用他们两个人的名字命名,称为玻意耳-马略特定律。
1657年当他听到葛利克所做的实验后，便着手设计他自己的抽气泵。在精明强干的助手R.胡克的帮助下，他成功地制造了抽气泵，得以进行了许多开拓性实验。由这种空气泵获得的真空一度被叫做玻意耳真空。1668年后他移居伦敦，埋头从事化学实验和研究，取得了一系列成就。他是第一位收集气体的化学家。此外，他在1662年发现：空气不但可以压缩，而且这种可压缩性按一简单的反比关系随压强而变化。如果将一定量的气体置于两倍压强之下，则气体的体积减少一半；如果压强增大到3倍，气体的体积就减少到三分之一。反之，如压力减小，气体则膨胀。这个反比关系被称为玻意耳定律。
他改进了盖利克发明的真空泵，利用它进行了一系列气体性质的开拓性实验。例如，他曾将真空泵放在屋顶，水管放在地面的大水罐内，发现当水银气压计指示29英寸时，水不可能被提升到33英尺以上。1660年他将实验结果汇编成册，出版了他的第一部著作《涉及空气弹性及其效果的新物理??力学实验》。他用实验论证了空气是有重量和弹性（当时玻意耳称之为弹力）的物质。论证了空气对于燃烧、呼吸和传声是必不可少的。论证了压强对水的沸点的影响，指出当使周围的空气稀薄时热水就能沸腾起来。论证了细管中液体的上升（即毛细现象）是和大气压力无关的，这与当时的观点截然相反。论证了真空中虹吸失效。还研究了空气的比重、折射率等等。这本书引起了耶稣教徒的诘难，认为其中有诈。玻意耳在助手R.汤利的协助下做了实验，通过实验不但证实了“空气的弹性有能力作出远远超过我们需要归之于它的事实”。
他最重要的化学著作是1661年发表的《怀疑的化学家》，此书标志着近代化学从炼金术中脱胎出来。从玻惫耳开始化学被看做是一门理论科学，它不再是经验记忆。因此，恩格斯说：“是玻意耳把化学确立为科学”。对旧的元素概念的清除，是玻意耳对近代化学的第二个贡献。他认为无论是亚里士多德的“土、气、火、水四元素”理论和帕拉采尔苏斯的医学化学家们的“盐、硫、汞三要素”学说，都不能看做是化学元素，只有那些由复合物分解后，得到的最终产物才能被看成为元素。他还差一点成为化学元素磷的发现者，1680年，他从尿中提取了磷。但是在此之前大约5～10年问，布兰德（Brand，H.1630～？，德国化学家）先于玻意耳作出此项发现。究竟谁先发现了磷，发生了激烈争论，这主要是因为研究者对其发现保密所致。玻意耳坚决主张一切实验成果应该清楚而迅速地予以报道，以便让其他人重做、证实和受益。从那以后，这一主张就成为一条公认的科学原则。玻意耳运用实验主义的哲学来研究物质以及使其所能发生的变化，从这个意义上讲，玻意耳堪称化学之父。然而,这项改革并不彻底，直到一个世纪后的拉瓦锡才彻底完成。
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