Sa vie d’adulte a comporté trois périodes distinctes : en tant que chercheur scientifique manquant d’argent ; atteignant une grande richesse et un grand standing grâce à sa réputation de travailleur acharné et d’honnêteté scrupuleuse après le grand incendie de 1666, et finalement devenant malade et partie prenante de disputes intellectuelles jalouses (ce dernier point peut avoir contribué à sa relative obscurité historique). À un moment donné, il était à la fois le conservateur des expériences de la Royal Society, un membre de son conseil, le professeur de géométrie de Gresham et le géomètre de la ville de Londres après le grand incendie de Londres (à ce titre, il semble avoir effectué plus de la moitié de tous les relevés après l’incendie). Il était également un architecte important de son temps – bien que peu de ses bâtiments subsistent aujourd’hui et que certains d’entre eux soient généralement mal attribués – et a joué un rôle déterminant dans la conception d’un ensemble de contrôles de planification pour Londres dont l’influence se fait encore sentir aujourd’hui. Allan Chapman l’a qualifié de « Léonard de l’Angleterre ». L’ouvrage Early Science in Oxford de Robert Gunther, une histoire de la science à Oxford pendant le Protectorat, la Restauration et le siècle des Lumières, consacre cinq de ses quatorze volumes à Hooke. Hooke a étudié au Wadham College d’Oxford pendant le Protectorat, où il a fait partie d’un groupe très soudé d’ardents royalistes dirigés par John Wilkins. Il y fut employé comme assistant de Thomas Willis et de Robert Boyle, pour lequel il construisit les pompes à vide utilisées dans les expériences de Boyle sur la loi des gaz. Il construit certains des premiers télescopes grégoriens et observe les rotations de Mars et de Jupiter. En 1665, il a inspiré l’utilisation de microscopes pour l’exploration scientifique avec son livre, Micrographia. Sur la base de ses observations microscopiques de fossiles, Hooke a été l’un des premiers partisans de l’évolution biologique. Il a étudié le phénomène de réfraction, en déduisant la théorie ondulatoire de la lumière, et a été le premier à suggérer que la matière se dilate lorsqu’elle est chauffée et que l’air est constitué de petites particules séparées par des distances relativement importantes. Il a effectué un travail de pionnier dans le domaine de l’arpentage et de la cartographie et a participé aux travaux qui ont abouti à la première carte moderne en forme de plan, bien que son plan pour Londres selon un système de grille ait été rejeté en faveur d’une reconstruction le long des routes existantes. Il a également été sur le point de prouver expérimentalement que la gravité suit une loi de l’inverse du carré, et a émis l’hypothèse qu’une telle relation régit le mouvement des planètes, une idée qui a été développée indépendamment par Isaac Newton. La plupart des travaux scientifiques de Hooke ont été menés en sa qualité de conservateur des expériences de la Royal Society, poste qu’il a occupé à partir de 1662, ou dans le cadre de la maison de Robert Boyle.