Основной интерес для Робинсона представляли алкалоиды. В 1925 году совместно с сотрудником Дж. М. Галландом Робинсон изучил структуру морфина и тогда же синтезировал берберин. В следующем году он установил структуру неопина (бета-кодеина), а в 1935 году синтезировал бикуккулин.

Поскольку приготовление гидрастина, наркотина и тропинона (тесно связанного с атропином и кокаином) не составило труда, Робинсон полагал, что подобным же образом они должны синтезироваться растениями. Его теория биогенеза алкалоидов была позднее подтверждена анализом (с помощью изотопной метки) реакций, происходящих в растениях. Таким образом, он доказал биогенетическое родство псевдострихнина и вомицина (1948). Синтезировал, а затем определил структуру многих других алкалоидов, в том числе бруцина, акуамицина и (совместно с Р.Вудвордом – Нобелевская премия, 1965) аймалина.

Вместе с женой Робинсон провел исследование цветочных пигментов антоциана (синевато-красного цвета) и антоксантина (желтого цвета). Они синтезировали многие пигменты, идентичные природным веществам, разработали экспресс-тесты определения пигментов и опубликовали каталог пигментов цветов.

Еще одной интересной для Робинсона структурой были стероиды. В сотрудничестве со многими учеными, в том числе с Дж. У. Корнфортом (Нобелевский лауреат, 1975), Робинсон получил женский гормон эстрон и три синтетических эстрогена: стильбэстрол, гексэстрол и диенэстрол.

Внес вклад в электронную теорию органических соединений, в представления о распределении электронов и мезомерии в ароматических соединениях (1922—1926).

После начала Второй мировой войны занимался взрывчатыми веществами и защитой от химического оружия, стал одним из создателей химии антибиотиков и организаторов производства противомалярийных препаратов в Великобритании.

В 1945—1950 годах Робинсон – президент Лондонского королевского общества и важна его роль в налаживании научно-исследовательской работы в послевоенные годы, он способствовал активизации деятельности международных научных союзов.

В 1947 году Робинсону была присуждена Нобелевская премия «за исследования биологически важных растительных продуктов, особенно алкалоидов».

Знание строения и разработка методов синтеза алкалоидов служит базой для их будущего промышленного производства.

Строение того или иного алкалоида, являющегося лекарственным средством, служит отправной точкой для поисков новых синтетических лекарственных средств.

Вместе с Р. Вудвордом основал журнал по органической химии «Тетраэдрон», в 1957 году вышел первый его номер. Журнал пользуется заслуженным авторитетом.

Коллега Робинсона по Манчестерскому университету Вейцман разработал процесс крекинга нефти, который лег в основу деятельности компании «Петрокемиклз лимитед». Робинсон был директором этой компании.

В 1935 году «Петро кемиклз» вошла в компанию «Шелл», где он был директором, а затем до 1975 году занимал должность консультанта.

Член свыше 30 правительственных комитетов, ряд которых он возглавлял. В 1947 году – делегат Великобритании на первой конференции ЮНЕСКО. В 1951 году – президент Британской ассоциации содействия развитию науки и президент Общества химической промышленности (1958—1959).

Роберт Робинсон скончался 24 февраля 1975 года в Лондоне.

При жизни увлекался музыкой, фотографией и литературой. Заядлый садовод. Работая в Австралии, он совершал восхождения на новозеландские Альпы и до начала Второй мировой войны проводил отпуск в горах Великобритании, Норвегии, в Пиренеях и Альпах. Когда Робинсону было 80 лет, он взошел на Столовую гору в Южной Африке. Благодаря этим хобби Робинсон сделался обладателем фотографий, запечатлевших удивительную красоту горных областей Швейцарии, Норвегии и Новой Зеландии.

Неоднократно завоевывал титул шахматного чемпиона, был президентом Британской шахматной федерации (1950—1953). После 80 лет Робинсон ослеп, но продолжал играть в шахматы по переписке, а за два года до смерти написал (совместно с Р. Эдвардсом) книгу «Искусство и наука шахмат».

А еще он любил «Вальс цветов» Чайковского.

Возможно, эта волшебная музыка напоминала слепому ученому вальс цветов жизни с любимой женщиной.

За несколько лет до смерти Робинсон начал писать 2-томную автобиографию и учебник «Введение в органическую химию», который был опубликован после его смерти.

Отто Пауль Херманн Дильс родился в Гамбурге и был вторым из трех сыновей Германа Дильса, учителя и известного филолога, и Берты Дильс (в девичестве Дубель). Когда Отто исполнилось два года, семья переехала в Берлин, где его отец был избран профессором классической филологии Берлинского университета. В шесть лет Дильс поступил в Йоахимштальскую гимназию в Берлине. В двадцатилетнем возрасте поступил в Берлинский университет для изучения химии. В 1900 году он под руководством Эмиля Фишера блестяще защитил докторскую диссертацию и стал ассистентом Фишера в университетском Химическом институте.