Nació en Freshwater, en la isla de Wight, hijo de John Hooke, un clérigo local, y Cecily Gyles. Su frágil salud en la infancia lo orientó hacia el dibujo, los instrumentos y la observación paciente en lugar del trabajo en el campo.

Tras la muerte de su padre, viajó a Londres y obtuvo una plaza en la Escuela de Westminster bajo el rector Richard Busby. Allí aprendió latín, geometría y mecánica, construyó pequeños dispositivos y cultivó una precisión propia de un artesano.

Ingresó en Oxford y se acercó al círculo de experimentalistas en torno a John Wilkins. Los talleres y bibliotecas de la universidad le permitieron unir las matemáticas con el diseño práctico de instrumentos en una etapa formativa de la ciencia inglesa.

Trabajando estrechamente con Robert Boyle, ayudó a mejorar la bomba de aire de vacío utilizada en estudios pioneros sobre los gases. Su destreza mecánica y su cuidadosa toma de notas respaldaron experimentos que alimentaron la ley de Boyle y el nuevo método experimental.

Cuando las reuniones científicas de Londres se consolidaron en la Royal Society, se volvió central en la organización de demostraciones y aparatos. Su fiabilidad al preparar experimentos lo convirtió en una figura clave de la cultura de la prueba pública y repetible.

La Royal Society lo nombró Conservador de Experimentos, un puesto exigente que requería frecuentes demostraciones nuevas para miembros y visitantes. Diseñó instrumentos, propuso ensayos y mantuvo viva la actividad experimental en el Londres de la Restauración.

Fue elegido miembro de la Royal Society, formalizando su estatus entre los principales filósofos naturales de Inglaterra. La membresía amplió su red con figuras como Christopher Wren y le permitió influir más ampliamente en las prioridades de investigación.

Publicó «Micrographia», un libro suntuosamente ilustrado que presentaba observaciones realizadas con microscopios mejorados, incluyendo insectos, plantas y textiles. Al describir las diminutas cavidades del corcho, popularizó la palabra «célula» para una estructura biológica.

El Gresham College lo nombró profesor de Geometría, dándole una base en Londres para impartir conferencias e investigar. El cargo sostuvo su trabajo de amplio alcance en mecánica, astronomía, topografía y las matemáticas prácticas de la construcción.

Tras el Gran Incendio de Londres, trabajó con Christopher Wren en planes de reconstrucción, levantamientos de propiedades y trazados de calles. Sus mediciones y mapas ayudaron a resolver disputas y dieron forma a una ciudad más ordenada mediante geometría aplicada.

Publicó trabajos sobre muelles y fuerzas elásticas, asociados con el principio de que la extensión es proporcional a la carga dentro de ciertos límites. La idea pasó a conocerse como ley de Hooke, fundamental para la ciencia de materiales, el diseño de ingeniería y, más tarde, la física.

Trabajó en relojes portátiles y defendió el muelle espiral del volante como vía hacia relojes precisos, vitales para la navegación y la astronomía. Estos esfuerzos lo situaron en tensiones de prioridad con otros relojeros en Londres y en el continente.

En «Un intento de demostrar el movimiento de la Tierra», combinó argumentos observacionales con razonamiento mecánico sobre los movimientos celestes. También trató tendencias gravitatorias y dinámica orbital, anticipando debates que más tarde estallarían con Newton.

Intercambió cartas con Isaac Newton sobre el movimiento planetario, sugiriendo movimientos compuestos y fuerzas atractivas hacia el Sol. La correspondencia quedó enredada con reclamaciones de prioridad, agudizando una de las rivalidades científicas más famosas de la época.

Mientras mantenía sus deberes científicos, contribuyó a proyectos de edificación e infraestructura urbana, aplicando medición y conocimiento estructural. Su colaboración con Wren se extendió a la arquitectura práctica, incluyendo levantamientos y supervisión de diseño en Londres.

Cuando Newton publicó «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica», Hooke insistió en que sus ideas anteriores anticipaban aspectos de la gravitación universal. La disputa tensó las relaciones en la Royal Society y dejó a Hooke cada vez más aislado pese a sus aportes.

En los últimos años sufrió una enfermedad dolorosa mientras seguía dando clases, trasteando con instrumentos y manteniendo extensas notas. Sus colegas lo describían como brillante pero difícil, y la falta de una síntesis publicada limitó el reconocimiento de la amplitud de su obra.

Murió en Londres tras décadas en el centro de la ciencia experimental inglesa, dejando papeles e instrumentos dispersos en lugar de cuidadosamente organizados. Su trabajo sobre elasticidad, microscopía e instrumentación perduró, aunque los conflictos personales ensombrecieron su memoria.