17. yüzyıl ortasında madde kuramı iki eski şemadan birine dayanıyordu: Aristoteles'in dört elementi (toprak, su, hava, ateş) ya da Paracelsus'çuların üç ilkesi (kükürt, cıva, tuz). İkisi de deneyle sınanmaktan çok yorumla savunuluyordu; bir maddenin yakıldığında verdiği ürünler, o maddenin bu ilkelerden 'oluştuğu' varsayımıyla okunuyordu.

Robert Boyle'un 1661'de yayımladığı Şüpheci Kimyager, diyalog biçiminde yazılmış bir eleştiridir. Ana argümanı basittir: aynı maddeden ayrıştırılan ürün sayısı kullanılan yönteme göre değişir, dolayısıyla ateşin verdiği parçalar maddenin gerçek bileşenleri sayılamaz. Boyle bunun yerine işlemsel bir tanım önerir: element, mevcut yöntemlerle daha basit maddelere ayrıştırılamayan şeydir. Tanım geçicidir — yöntem gelişirse liste değişir; nitekim 18. yüzyılda Lavoisier'nin listesi bu mantıkla kuruldu.

Boyle'un ikinci katkısı yöntemseldir. Hooke ile geliştirdiği hava pompasıyla yaptığı deneyler, gazın hacmi ile basıncı arasındaki ters orantıyı (Boyle yasası) ortaya koydu; ama daha önemlisi, deney raporlarını başkalarının tekrarlayabileceği ayrıntıda yazması ve başarısız denemeleri de bildirmesiydi. Kraliyet Cemiyeti'nin kurucu üyelerinden biri olarak, bilginin tanıklı ve yinelenebilir deneyle üretilmesi fikrini kurumsallaştırdı. İlginç olan, Boyle'un simyayı bırakmamış olmasıdır: ömrü boyunca metallerin dönüşümüne inandı ve bu konuda çalıştı. Kimyanın simyadan ayrılması bir kopuş anı değil, ölçütlerin yavaşça değişmesidir.