Nato a Freshwater, nell'isola di Wight, fu uno dei più brillanti e versatili scienziati inglesi del XVII secolo. Frequentò, pur senza conseguire la laurea, l'Università di Oxford, dove entrò in contatto con il gruppo di studiosi, come John Wilkins (1614-1672), John Wallis (1616-1703), Christopher Wren (1632-1723), Robert Boyle (1627-1691), tra gli altri, che in seguito avrebbero costituito il primo nucleo della Royal Society. Fu un abilissimo inventore e costruttore di strumenti scientifici (il suo nome è legato a un tipo di microscopio). Formulò, inoltre, una teoria ondulatoria della luce che enunciò articolatamente nella Micrographia, del 1665. Dopo aver, per circa quindici anni (1662-1677), svolto le funzioni di curatore degli esperimenti della Royal Society, nel 1677 ne divenne Segretario, mantenendo la carica fino al 1682. Nel campo della pneumatica, il nome di Hooke è legato, in particolare, alla costruzione di una versione perfezionata della pompa pneumatica di Otto von Guericke (1602-1686), poi descritta da Boyle (1627-1691) - di cui fu assistente negli anni tra il 1657 e il 1662 - nei New Experiments Physico-Mechanical del 1660. Mediante un'ingegnosa serie di prove sperimentali condotte con questo strumento, Boyle e Hooke dimostrarono che gli effetti osservabili nell'esperimento torricelliano erano realmente dovuti all'aria e alla sua pressione, che il suono era impossibile nel vuoto e che l'aria era caratterizzata da una permanente elasticità.