Trước thế kỷ 18, hóa học bị chi phối bởi thuyết nhiên tố (phlogiston) của Georg Ernst Stahl và Johann Joachim Becher, tất cả các phản ứng đều được giải thích theo thuyết nhiên tố và tuy nó bộc lộ rất nhiều sơ hở và mâu thuẫn nhưng vẫn được chấp nhận vì vẫn chưa có lý thuyết nào thay thế được nó. Cho đến giữa thế kỷ 18 đã xuất hiện những đòn công kích thuyết nhiên tố trong đó có nhà bác học Nga Mikhail Vasilyevich Lomonosov nhưng ông mới chỉ cho thấy những mâu thuẫn của thuyết này mà chưa giải thích được tại sao lại có các mâu thuẫn đó nhưng nó đã làm cho thuyết nhiên tố không còn đứng vững như trước nữa. Và cuối cùng vào năm 1774, Lavoisier khi làm thí nghiệm đốt nóng kim loại trong bình kín đã có một phát hiện mới vô cùng quan trọng đó là khi biến thành một chất khác, kim loại đã hấp thu một trọng lượng gần bằng 1/5 không khí trong bình. Từ đó, ông đã đi đến kết luận rằng trong quá trình biến đổi hóa học, kim loại đã hấp thu một thành phần nào đó của không khí mà thành phần đó bằng đúng 1/5 trọng lượng không khí chứ không hề có chất gì gọi là nhiên tố cả. Và chính thí nghiệm trên của Lavoisier đã chứng minh được rằng sự cháy là sự kết hợp của kim loại và một thành phần của không khí mà về sau ông gọi là ôxy. Năm 1777, ông đề ra thuyết ôxi hóa và tuy bị một số người phản đối thế nhưng đã lôi kéo được nhiều nhà khoa học lớn trong đó có Claude Louis Berthollet, người nhờ 17 công trình khoa học về thuyết nhiên tố mà đã được bầu vào Viện Hàn lâm Khoa học Paris.