Fue educado en la Royal School of Mines de Londres.
En dicho trabajo, Boys se encargaba de poco más que supervisar las tareas de los asistentes y los métodos para asegurar la calidad del gas que llegaba hasta los clientes.
En 1687, Newton propuso una densidad entre cinco y seis, mientras que Cavendish encontró experimentalmente un valor de 5.448.
Boys calculó con esta balanza un valor de 5,527 g/cm³ para la densidad terrestre, siendo 5,515 g/cm³ el valor actual.
Boys inventó otros muchos instrumentos, como el radiomicrómetro en 1890 para medir la radiación de las estrellas, la cámara con lente rotante en 1900 que permite fotografiar el vuelo de una bala, o un calorímetro mejorado para medir el valor calorífico en 1905.