Mayow cũng phát hiện ra rằng có hai thành phần của không khí. Không hoạt động và hoạt động. Mayow xuất bản hai tác phẩm tại Oxford năm 1668, về hô hấp và còi xương, và vào năm 1674, chúng được in lại, trước đây ở dạng mở rộng và sửa chữa, với ba bản khác là De sal-nitro et spiritu nitro-a bd, De resp Hôe fetus in utero et ovo và De motu musculari et Spiritibus Animalibus là Tractatus quinque medico-Physici. Nội dung của tác phẩm này, đã được tái bản nhiều lần và được dịch sang tiếng Hà Lan, tiếng Đức và tiếng Pháp, cho thấy ông là một nhà điều tra đi trước thời đại.[2]

Chấp nhận như đã được chứng minh bằng các thí nghiệm của Boyle rằng không khí là cần thiết cho quá trình đốt cháy, Mayow cho thấy rằng lửa được hỗ trợ không phải bởi toàn bộ không khí mà bởi một phần tích cực và tinh tế hơn của nó. Phần này ông gọi là "Spiritus igneo-aereus", hoặc đôi khi là "nitro-aereus", vì ông đã xác định nó với một trong những thành phần của phần axit nitre (bây giờ gọi là kali nitrat, KNO 3) mà ông coi là được hình thành bởi sự kết hợp của kiềm cố định với một axitusus. Trong quá trình đốt cháy, các hạt nitro-aereae - tồn tại trước trong vật được tiêu thụ hoặc cung cấp bởi không khí - kết hợp với vật liệu bị cháy; khi Mayow suy luận từ quan sát của mình rằng antimon, được nung nóng mạnh mẽ bằng một chiếc cốc đang cháy, trải qua sự gia tăng trọng lượng có thể được quy cho không gì khác ngoài những hạt này.[2]

Mayow lập luận rằng các hạt tương tự được tiêu thụ trong hô hấp, bởi vì ông phát hiện ra rằng khi một con vật nhỏ và một ngọn nến được đặt trong một bình kín chứa đầy không khí, ngọn nến đầu tiên đã tắt và ngay sau đó con vật đã chết. Tuy nhiên, nếu không có nến, con vật sống lâu gấp đôi. Ông kết luận rằng thành phần này của không khí là hoàn toàn cần thiết cho sự sống và cho rằng phổi đã tách nó ra khỏi khí quyển và truyền vào máu. Cũng cần thiết, Mayow suy luận, đối với tất cả các chuyển động cơ bắp, và anh nghĩ có lý do để tin rằng sự co cơ đột ngột được tạo ra bởi sự kết hợp của nó với các hạt dễ cháy (salino-sulphureous) khác trong cơ thể; do đó trái tim, là một cơ quan có cơ bắp, ngừng đập khi ngừng hô hấp. Nhiệt động vật cũng là do sự kết hợp của các hạt nitro-không khí, hít vào từ không khí, với các hạt dễ cháy trong máu, và được hình thành thêm bởi sự kết hợp của hai tập hợp các hạt này trong cơ bắp khi gắng sức dữ dội.[2]