Принадлежность к аристократическому роду не мешала Роберту в детстве водить компанию с детьми из простонародья и иметь среди них приятелей. Он даже пытался подражать одному из них, копируя его заикание. Это настолько вошло у него в привычку, что впоследствии ему пришлось лечиться от приобретенного в детстве «недуга», но, как он сам писал в автобиографии, лечение это было «столь же усердно, сколь и безуспешно».
Когда ему исполнилось 12 лет, отец отправил его вместе со старшим братом в Женеву, где Роберт смог продолжить образование. Затем он совершил путешествие по Европе, посетив кроме Швейцарии Францию и Италию. Во Флоренции он изучал работы и инструменты Галилея, а «Диалог о двух системах мира» Роберт Бойль читал в оригинале. Это было его первое приобщение к новым научным теориям.
В 1643 году умирает отец Роберта, и он возвращается в Ирландию. В то время в Англии шла гражданская война, которая слегка затронула и семейство Бойлей. При жизни отец, граф Коркский, принадлежал к роялистам, а на политические взгляды Роберта большое влияние оказала сестра, сделав его сторонником парламента.
Но Роберт Бойль был далек от политики и практически не участвовал в ней. Ему ближе были занятия наукой и философией. Получив значительное состояние, он обосновывается в своем поместье Стальбридже, где с увлечением отдается изучению вопросов философии и религии. Не была забыта и химия. Он читает много работ на латыни и французском языке и сам проводит некоторые химические опыты.
Современниками Бойля были англичане Томас Гоббс и Джон Локк, француз Рене Декарт, голландский мыслитель Бенедикт Спиноза. Огромное влияние на его мировоззрение оказал Фрэнсис Бэкон – родоначальник экспериментальной науки, соотечественник Бойля. В дальнейшем в работах Бойля встречается немало ссылок на мысли Бэкона о роли естествознания и организации научной работы. И, в первую очередь, о признании опыта как критерия истины. Развивая эту мысль, Бойль был твердо убежден, что справедливы лишь те теоретические представления, которые подтверждены наблюдениями и опытами. Он считал также, что наука должна приносить пользу производству, что совпадало со взглядами и интересами нарождавшейся английской буржуазии.
