Он также обнаружил, что соки некоторых растений, такие, как лакмус или сок фиалки, изменяют свою окраску при действии кислот или щелочей. Тем самым Бойль впервые ввел в химию понятия о кислотно-щелочных индикаторах. Это позволило ему разделить соли на кислые и щелочные 12, а также, пользуясь его собственным выражением, на «летучие» и «подобные сере». Практические работы Бойля в значительной мере были посвящены совершенствованию приемов анализа различных веществ. Он разработал применяемые и до настоящего времени очень важные способы анализа сухим и мокрым путем. Он показал, что аммиак выделяется из соединений «известковым молоком» и может быть обнаружен при помощи соляной кислоты. Для обнаружения в растворах кальция, а также серной кислоты Бойль использовал образование труднорастворимого осадка CaS04 при взаимодействии соли кальция с серной кислотой. Ученый предложил для аналитических целей реакцию соляной кислоты с солями серебра. Он также использовал для целей анализа различные окрашивания растворов солей металлов и образование цветных осадков (например, образование белого осадка хлорида серебра). Описанные в работах Бойля многочисленные наблюдения положили начало аналитической химии.
Значительное внимание уделил Бойль также решению многочисленных задач практической химии: это отвечало его личным интересам и его долгу как члена Королевского общества. Для развития горного дела и металлургии большое значение имели введенные Бойлем методы анализа проб руды мокрым путем, а также обоснованная им замена дефицитного (вследствие истребления лесов) древесного угля каменным в металлургических процессах.
В тесной связи с решением фундаментальных проблем состава и свойств веществ стоит изучение Бойлем давления воздуха и физических свойств газа. Решив проверить наблюдения Отто фон Герике и Эванжелиста Торричелли, Бойль провел эксперименты, на основании которых в 1662 г. открыл закон: при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален давлению(р. v = const). В 1676 г. независимо от Бойля эту же закономерность установил французский исследователь Мариотт, и она получила название закона Бойля-Мариотта.
Теоретические и экспериментальные работы Роберта Бойля оказали решающее влияние на развитие химии. Его резкая критика общепринятых ранее представлений о составе и свойствах веществ убедительно показала невозможность их дальнейшего использования для изучения разнообразных химических реакций. Бойль впервые наглядно показал, что химики должны решить принципиальные проблемы своей науки на основании экспериментальных данных. Если благодаря работам Галилея, Торричелли и других ученых химия была окончательно отделена от физики, то Бойль положил начало становлению химии как науки. Скончался Роберт Бойль в Лондоне 30 декабря 1691 г.