罗伯特·波义耳于1627年1月25日生于爱尔兰西南部的利兹莫城的一个贵族家庭，父亲是爱尔兰首府科克群的伯爵和首屈一指的富翁。罗伯特是家中14个儿女中最小的一个，从小体弱多病，喜欢安静，酷爱读书，但是说话有点口吃。因此父亲对他疼爱有加，并专门为他请来最好的家庭教师。

1641年，在家庭教师的陪同下，波义耳和哥哥一起游历欧洲。在此其间，他接触到了伽利略的经典名著《关于两大世界体系的对话》，深受启发，为他将来发表的名著《怀疑派化学家》奠定了基础。