Estudià les deformacions elàstiques dels sòlids i els principis de la hidrodinàmica. Fou un dels primers a preveure el temps atmosfèric, basant-se en les modificacions del baròmetre. El 1676 confirmà experimentalment la llei de la proporcionalitat inversa entre el volum i la pressió dels gasos a temperatura constant ( llei de Boyle-Mariotte). Entre les seves obres cal esmentar el Traité de la percussion ou choc des corps i el Traité du mouvement des eaux et des autres corps fluides (1686).