Так, в Оксфорде Бойль регулярно общался с кружком экспериментаторов, который собирался в доме математика Джона Уилкинса. Среди людей, с которыми Роберт Бойль познакомился в Оксфорде, были энциклопедист Кристофер Рен, английский архитектор и математик, который перестроил центр Лондона после великого пожара 1666 года, и будущий ассистент Бойля Роберт Хук. Хук сконструировал для Бойля усовершенствованный газовый насос, с помощью которого Бойль начал исследование физики газа. Результаты работы Бойля с газами были опубликованы в 1660 году в труде «Новые эксперименты по физико-механическому управлению струями воздуха», который после опубликования вызвал ряд дискуссий среди учёных современников Бойля. В этой работе было выведено универсальное соотношение между давлением, приложенным к газу, и объёмом газа, которое сейчас известно нам, как закон Бойля-Мариотта (в 1676 году, независимо от Бойля этот же газовый закон вывел французский аббат и один из основателей Парижской академии наук Эдм Мариотт).
Хотя Оксфорд оставался домом Бойля до 1668 года, он часто наведывался в Лондон, где в 1660 году посетил первое заседание Лондонского королевского общества по развитию знаний о природе. Девизом общества стало латинское выражение «Nullius in verba» («Ничего со слов»), этим девизом принималась идея членов кружка Готлиба о том, что доказательством в науке должны служить эксперименты, расчёты, но никак не слова авторитетов. В 1660 году в Британии произошла реставрация Стюартов, и, хотя возведённый на престол Карл II и сам был не чужд занятиям алхимией, попытка членов вновь созданного Королевского общества получить у него ассигнования на постройку исследовательского института закончилась неудачей – казна королевства была опустошена гражданской войной. С организацией института не получилось, но с 1665 года Королевское общество стало издавать, вероятно, первый в мире научный журнал – «Философские труды Королевского общества» (издается до сих пор), после чего и само общество, и его журнал стали площадкой для разнообразных научных споров. Одним из часто поднимавшихся вопросов в этих спорах была возможность наличия и сущность фундаментальных элементов, образующих сложные вещества, с которыми приходится сталкиваться в повседневной жизни.
Чтобы понять, в чём состояла новизна и прогрессивность идей Роберта Бойля, следует упомянуть, что его основным противником, как и противником многих естествоиспытателей того времени был весьма серьёзный авторитет – Аристотель, естественнонаучные идеи которого, надо отдать должное, были весьма прогрессивны для его времени, но по прошествии почти двух тысяч лет безнадёжно устарели. Космология Аристотеля-Птолемея трещала от ударов «Коперникианской ереси», открытий Кеплера и Галилея, но его учение о четырёх первоэлементах ещё было общепринятой концепцией. Более того – существование четырёх первоэлементов можно было наглядно доказать. Обычно это делалось так: поджигали кусок свежесрубленного дерева, который горел, выделяя пламя (первоэлемент –