拉瓦錫最重要的發現是燃燒原理，是他對化學研究的第二大貢獻。偉大的科學家描述了最重要的氣體：氧、氮和氫的作用。拉瓦錫最重要的發現是關於燃燒的原理。之所以能夠有此發現，是因為他第一次準確地識別出了氧氣的作用。事實上，科學家確認燃燒是氧化的化學反應，即燃燒是物質同某種氣體的一種結合。拉瓦錫為這種氣體確立了名稱，即氧氣，事實上就是“成酸元素”的意思。
拉瓦錫最終排除了當時流行極廣的關於“燃素”的錯誤看法。按照那種理論，在燃燒期間，任何被燃燒的物質同一種被稱為“燃素”的物質相分離。“燃素”被認為是整個燃燒過程的主導者。
拉瓦錫還識別出了氮氣。這種氣體早在1772年就被發現了，但卻被命名了一個錯誤的名稱——“廢氣”（意思是“用過的氣”，也就是沒有燃素的氣，因此不會再被用作燃燒的氣）。拉瓦錫則發現這種“氣體”實際上是由一種被稱為氮的氣體構成的，因為它“無活力”（來源於希臘語azofe）。後來，他又識別出了氫氣，這個名稱的意思是“成水的元素”。拉瓦錫還研究過生命的過程。他認為，從化學的觀點看，物質燃燒和動物的呼吸同屬於空氣中氧所參與的氧化作用。
1772年秋天，拉瓦錫照習慣稱量了定量的白磷，使之燃燒、冷卻後又稱量灰燼（五氧化二磷，P2O5）的質量，發現質量竟然增加了！他又燃燒硫磺，同樣發現灰燼的質量大於硫磺的質量。他想這一定是什麼氣體被白磷和硫磺吸收了。於是他又改進實驗的方法：將白磷放入一個鍾罩，鍾罩裏留有一部分空氣，鍾罩裏的空氣用管子連接一個水銀柱（注：測定空氣的壓力）。加熱到40℃時白磷就迅速燃燒，水銀柱上升。拉瓦錫還發現“1盎司的白磷大約可得到2.7盎司的白色灰燼（P2O5）。增加的重量和所消耗的1br5容積的空氣重量基本接近”。
拉瓦錫的發現和當時的燃素學說是相悖的。燃素學說認為燃燒是分解過程，燃燒產物應該比可燃物質量輕。他把實驗結果寫成論文交給法國科學院。從此他做了很多實驗來證明燃素說的錯誤。在1773年2月，他在實驗記錄本上寫到：“我所做的實驗使物理和化學發生了根本的變化。”他將新化學命名為“反燃素化學”。
1775年，拉瓦錫對氧氣進行研究。他發現燃燒時增加的質量恰好是氧氣減少的質量。以前認為可燃物燃燒時吸收了一部分空氣，實際上是吸收了氧氣，與氧氣化合，這就是徹底推翻了燃素說的燃燒學說。
1777年，拉瓦錫批判燃素學說：“化學家從燃素說隻能得出模糊的要素，它十分不確定，因此可以用來任意地解釋各種事物。有時這一要素是有重量的，有時又沒有重量；有時它是自由之火，有時又說它與土素相化合成火；有時說它能通過容器壁的微孔，有時又說它不能透過；它能同時用來解釋堿性和非堿性、透明性和非透明性、有顏色和無色。它真是隻變色蟲，每時每刻都在改變它的麵貌。”
拉瓦錫最重要的發現是燃燒原理，是他對化學研究的第二大貢獻。偉大的科學家描述了最重要的氣體：氧、氮和氫的作用。拉瓦錫最重要的發現是關於燃燒的原理。之所以能夠有此發現，是因為他第一次準確地識別出了氧氣的作用。事實上，科學家確認燃燒是氧化的化學反應，即燃燒是物質同某種氣體的一種結合。拉瓦錫為這種氣體確立了名稱，即氧氣，事實上就是“成酸元素”的意思。
拉瓦錫最終排除了當時流行極廣的關於“燃素”的錯誤看法。按照那種理論，在燃燒期間，任何被燃燒的物質同一種被稱為“燃素”的物質相分離。“燃素”被認為是整個燃燒過程的主導者。
拉瓦錫還識別出了氮氣。這種氣體早在1772年就被發現了，但卻被命名了一個錯誤的名稱——“廢氣”（意思是“用過的氣”，也就是沒有燃素的氣，因此不會再被用作燃燒的氣）。拉瓦錫則發現這種“氣體”實際上是由一種被稱為氮的氣體構成的，因為它“無活力”（來源於希臘語azofe）。後來，他又識別出了氫氣，這個名稱的意思是“成水的元素”。拉瓦錫還研究過生命的過程。他認為，從化學的觀點看，物質燃燒和動物的呼吸同屬於空氣中氧所參與的氧化作用。
1772年秋天，拉瓦錫照習慣稱量了定量的白磷，使之燃燒、冷卻後又稱量灰燼（五氧化二磷，P2O5）的質量，發現質量竟然增加了！他又燃燒硫磺，同樣發現灰燼的質量大於硫磺的質量。他想這一定是什麼氣體被白磷和硫磺吸收了。於是他又改進實驗的方法：將白磷放入一個鍾罩，鍾罩裏留有一部分空氣，鍾罩裏的空氣用管子連接一個水銀柱（注：測定空氣的壓力）。加熱到40℃時白磷就迅速燃燒，水銀柱上升。拉瓦錫還發現“1盎司的白磷大約可得到2.7盎司的白色灰燼（P2O5）。增加的重量和所消耗的1br5容積的空氣重量基本接近”。
拉瓦錫的發現和當時的燃素學說是相悖的。燃素學說認為燃燒是分解過程，燃燒產物應該比可燃物質量輕。他把實驗結果寫成論文交給法國科學院。從此他做了很多實驗來證明燃素說的錯誤。在1773年2月，他在實驗記錄本上寫到：“我所做的實驗使物理和化學發生了根本的變化。”他將新化學命名為“反燃素化學”。
1775年，拉瓦錫對氧氣進行研究。他發現燃燒時增加的質量恰好是氧氣減少的質量。以前認為可燃物燃燒時吸收了一部分空氣，實際上是吸收了氧氣，與氧氣化合，這就是徹底推翻了燃素說的燃燒學說。
1777年，拉瓦錫批判燃素學說：“化學家從燃素說隻能得出模糊的要素，它十分不確定，因此可以用來任意地解釋各種事物。有時這一要素是有重量的，有時又沒有重量；有時它是自由之火，有時又說它與土素相化合成火；有時說它能通過容器壁的微孔，有時又說它不能透過；它能同時用來解釋堿性和非堿性、透明性和非透明性、有顏色和無色。它真是隻變色蟲，每時每刻都在改變它的麵貌。”
1777年9月5日，拉瓦錫向法國科學院提交了劃時代的《燃燒概論》，係統地闡述了燃燒的氧化學說，將燃素說倒立的化學正立過來。這本書後來被翻譯成多國語言，逐漸掃清了燃素說的影響。化學自此切斷與古代煉丹術的聯係，揭掉神秘和臆測的麵紗，取而代之的是科學實驗和定量研究。化學由此也進入定量化學（即近代化學）時期。