Boyer byl v letech 1976-1991 profesorem biochemie, kde objevil, že geny z bakterií lze kombinovat s geny z eukaryot. V roce 1977 popsala Boyerova laboratoř a její spolupracovníci vůbec první syntézu a expresi genu kódujícího peptid. V srpnu 1978 vyrobil syntetický inzulin pomocí svých nových transgenních geneticky modifikovaných bakterií a v roce 1979 následoval růstový hormon.
V roce 1976 založil Boyer spolu s investorem rizikového kapitálu Robertem A. Swansonem společnost Genentech. Přístup společnosti Genentech k první syntéze inzulínu předčil přístup Waltera Gilberta ve společnosti Biogen, který používal geny z přírodních zdrojů. Boyer sestavil svůj gen z jeho jednotlivých nukleotidů.
V dubnu 1990 věnovali Boyer a jeho žena Grace největší dar (10 000 000 dolarů), který jednotlivec věnoval lékařské fakultě Yaleovy univerzity. V roce 1991 bylo po Boyerových pojmenováno Centrum molekulární medicíny.
V roce 2007 St. Vincent College oznámila, že přejmenovala školu přírodních věd, matematiky a výpočetní techniky na školu Herberta W. Boyera.
Boyer je mimo jiné členem vědecké rady The Scripps Research Institute.