Den ilt teori om forbrænding har medført en krævende og vedvarende kampagne for at konstruere et eksperimentelt funderet kemiske teori om forbrænding, respiration, og brænding. Den teori, der opstod var i mange henseender et spejlbillede af phlogiston teori, men at få beviser til støtte for den nye teori involveret mere end blot at demonstrere de fejl og mangler i den tidligere teori., Fra begyndelsen af 1770 ‘ erne indtil 1785, hvor de sidste vigtige stykker af teorien faldt på plads, Lavoisier og hans samarbejdspartnere udført en bred vifte af eksperimenter designet til at fremme mange punkter på deres forskning grænse.
Lavoisiers forskning i de tidlige 1770 ‘ ere fokuserede på vægtgevinster og tab i kalcinering., Det var kendt, at når metaller langsomt skiftede til pulvere (Cal .es), som det blev observeret ved rustning af jern, vejede Cal.faktisk mere end det originale metal, hvorimod når Cal. blev “reduceret” til et metal, forekom et vægttab. Phlogiston-teorien tog ikke højde for disse vægtændringer, for selve ilden kunne ikke isoleres og vejes. Lavoisier antog, at det sandsynligvis var fiksering og frigivelse af luft, snarere end ild, der forårsagede de observerede gevinster og tab i vægt. Denne ID.satte løbet af hans forskning i det næste årti.,
undervejs stødte han på relaterede fænomener, der måtte forklares. Mineralsyrer blev for eksempel fremstillet ved at stege et mineral som svovl i ild og derefter blande den resulterende Cal.med vand. Lavoisier havde oprindeligt conjectured at svovl kombineret med luft i ilden, og at luften var årsag til surhed. Det var dog slet ikke indlysende, hvilken slags luft der gjorde svovlsyre. Problemet blev yderligere kompliceret af den samtidige opdagelse af nye former for airs i atmosfæren., Britiske pneumatiske kemikere gjorde de fleste af disse opdagelser, med Joseph Priestley førende indsatsen. Og det var Priestley, på trods af hans vedholdende overholdelse af phlogiston-teorien, som i sidste ende hjalp Lavoisier med at afsløre mysteriet om ilt. Priestley isolerede ilt i August 1774 efter at have anerkendt flere egenskaber, der adskiller det fra atmosfærisk luft. I Paris på samme tid eksperimenterede Lavoisier og hans kolleger med et sæt reaktioner, der var identiske med dem, som Priestley studerede, men de kunne ikke bemærke de nye egenskaber ved den luft, de indsamlede., Priestley besøgte Paris senere samme år og på en middag afholdt i hans ære på Academy of Sciences informeret hans franske kolleger om egenskaberne af denne nye luft. Lavoisier, der var bekendt med Priestley ‘ s forskning og holdt ham i høj henseende, skyndte sig tilbage til sit laboratorium, gentog eksperimentet, og fandt, at det produceres netop den slags luft, han havde brug for at fuldføre sin teori. Han kaldte den gas, der blev produceret ilt, generatoren af syrer., Isolering af ilt gjorde det muligt for ham at forklare både de kvantitative og kvalitative ændringer, der opstod ved forbrænding, åndedræt og calcination.