十分苦恼，因为当地条件所限，很难开展化学研究，他曾在信里抱怨道：“这个未开化的地方存在着大量对化学的误解，难以获得化学仪器，以至于在此处甚至无法怀有任何高深的思想（原文：‘Hermetic thoughts’）。”。1648年克伦威尔任命威尔金斯主持对牛津大学的改革，威尔金斯邀请波义耳到牛津去工作。1654年波义耳前往牛津大学，在自己的祖传领地上建立了实验室，聘请罗伯特·胡克为助手开始对气体和燃烧进行研究。1657年他在罗伯特·胡克的辅助下对奥托·格里克发明的气泵进行改进。1659年制成了“波义