炼金术的发展导致了矿物学与医药化学的诞生。化学真正转为科学，是从波义尔手中完成的。
罗伯特·波义尔1622年出生，是爱尔兰富翁、贵族柯克伯爵的儿子。他也是一位神童。他8岁时进入英国的贵族学校伊顿公学，人们传说他已经掌握希腊文和拉丁文了。
波义尔少年时代就读到伽利略和笛卡尔的著作。1644年他的父亲去世，他匆忙赶回国，继承了一大笔遗产。这样，他的科学研究就有了充足的资金。
1668年，波义尔居住在伦敦，建立了一家私人实验室。他从事化学实验，写出很多著作。
波义尔在提取浓硫酸时发现，酸沫溅落在深紫色的紫罗兰花瓣上，紫罗兰由深紫变成了红色。他敏锐地意识到了这个现象，于是把花瓣放入不同的酸的溶液中，结果发现紫罗兰花瓣变成红色，无一例外。波义尔认识到：“只要把紫罗兰花瓣放入溶液中，就可以得知溶液是否为酸性，以紫罗兰花瓣变不变成红色为标准。”
波义尔还发现了从石蕊地衣中提取的石蕊制剂，它的特性是酸能使它变红，碱能使它变蓝。波义尔用纸浸泡在石蕊试剂中，制成了石蕊试纸，至今还在运用。
作为标志，波义尔的化学著作《怀疑的化学家》在1661年出版。此书标志着近代化学从炼金术中脱胎而出。
从波义尔开始，化学成为理论科学，而不只是技术制造。化学成为解释世界、改造世界的学科，从事物质规律的研究。
波义尔清除了旧的元素概念。他反对亚里士多德的四元素说，也反对帕拉塞尔苏斯的三要素说，他认为元素指“某些原初的和单纯的即丝毫没混合过的物体，这些物体不是由任何其他物体组成，也不是相互组成，而是作为配料，一切所谓的完全混合物体都直接由它们化合而成，最终也分解成它们”。
波义尔的元素说，彻底推翻了统治化学长达2000年之久的四元素，化学从炼金中分离出来。波义尔证明铜不可能变成金，铅也不可能变成银。
波义尔为化学的发展指明了方向。他说：“化学家们到现在还信守着极其狭隘的原则，不需要更广阔的视野。他们看到自己的任务只是制备药剂、制取和转化金属。而我完全从另一个角度来看化学，我不是作为一个医生、一个炼金家来看化学，而从哲学家的身分来看化学。我在这里草拟了化学哲学的计划，希望用自己的实验和观察来完成这一计划，使之走向完善。”
在17世纪下半叶，伽利略创立了力学，莱布尼兹、牛顿发明了微积分，牛顿发现了“万有引力定律”，第一次科学革命到来。因为有了波义尔，才使化学赶上了科学革命的大潮。
波义尔在胡克的帮助下制造出了抽气机，这使他能在真空中做实验。1673年，波义尔发表文章，名为《关于火焰与空气关系的新实验》。他讲述了真空中硫磺的燃烧。在没有空气的情况下，带有硫磺的纸卷只冒烟不着火，而一放进空气，纸卷马上着出蓝色的火焰。从这里，波义尔认识到空气对于燃烧的影响。波义尔认识到一部分空气对动物呼吸有用，一部分空气对燃烧有帮助，但他没能分离出来这些空气，也没有认识到这是同一种气体。
波义尔在物理方面的成就也很大。他在气体力学中提出了波义尔定律。他提出后14年，法国物理学家马略特独立发现了这个定律。所以人称波义尔——马略特定律。波义尔用了一端封闭的玻璃管，将水银从开口注入，让空气被挤压到封闭的一端，也就是说用弯管封闭了一部分空气，然后他不断地倒入水银，结果发现空气在压缩时可以产生更大压强，从而寻找出压强与体积的关系。
波义尔制成真空的管子，在管中放入羽毛、铅块等质量、材料、体积不一样的物品，然后把管子垂直竖起，结果管中的物品在没有空气阻力的状态下一起下落，不分先后。
波义尔拒绝了贵族的爵位和伊顿学校校长的职位。在爱尔兰他的墓志铭上刻着：“化学的父亲和科克伯爵的叔父。”
波义尔1691年在伦敦去世。