Il développe, en collaboration avec Eduard van Arkel, le procédé qui porte leurs noms, le procédé Van-Arkel-de-Boer qui permet de produire des métaux très purs et qui est particulièrement utilisé pour la production du Titane, du Zirconium et d'Hafnium. Il obtient également des avancées significatives dans la catalyse hétérogène.