oksygen teori forbrenning resulterte fra en krevende og langvarig kampanje for å konstruere et eksperimentelt jordet kjemisk teori forbrenning, respirasjon, og calcination. Teorien som dukket opp var på mange måter et speilbilde av phlogiston teori, men å få bevis for å støtte den nye teorien involvert mer enn bare viser feil og mangler i tidligere teori., Fra begynnelsen av 1770-tallet frem til 1785, da den siste viktige biter av teorien falt på plass, Lavoisier og hans samarbeidspartnere har utført en rekke eksperimenter som er utformet for å avansere mange poeng på sin forskning grensen.
Lavoisier er forskning i begynnelsen av 1770-tallet fokusert på vekt gevinster og tap i calcination., Det var kjent at når metaller sakte forvandlet til pulver (calxes), som ble observert i rustdannelse av jern, calx faktisk veide mer enn den opprinnelige metall, mens når calx ble «redusert» til et metall, tap av vekt oppstått. Den phlogiston teorien gjorde ikke rede for disse vekt endringer, for brann i seg selv ikke kunne være isolert og veies. Lavoisier en hypotese om at det var nok fiksering og utslipp av luft, snarere enn brann, som forårsaket den observerte gevinster og tap i vekt. Denne ideen sett i løpet av sin forskning i det neste tiåret.,
på veien, møtte han beslektede fenomener som måtte forklares. Mineralske syrer, for eksempel, ble gjort ved steking et mineral som svovel i brann, og deretter blande den resulterende calx med vann. Lavoisier hadde i utgangspunktet conjectured at svovel kombinert med luft i brann og at luften var årsaken til surhet. Det var imidlertid ikke opplagt hva slags air laget svovel sure. Problemet ble ytterligere komplisert ved den samtidige funn av nye typer sendes i atmosfæren., Britiske pneumatiske kjemikere laget de fleste av disse funnene, med Joseph Priestley ledende innsatsen. Og det var Priestley, til tross for hans utrettelige tilslutning til phlogiston teori, som til slutt hjalp Lavoisier løse mysteriet av oksygen. Priestley isolert oksygen i August 1774 etter å gjenkjenne flere egenskaper som skiller det fra atmosfærisk luft. I Paris på samme tid, Lavoisier og hans kolleger var å eksperimentere med et sett av reaksjoner identiske til de som Priestley var å studere, men de klarte ikke å legge merke romanen egenskaper av luft de samlet., Priestley besøkte Paris senere det året, og på en middag arrangert i hans ære ved Academy of Sciences informert sine franske kolleger om egenskapene til denne nye luft. Lavoisier, som var kjent med Priestley forskning og holdt ham i høy aktelse, skyndte seg tilbake til sitt laboratorium, gjentok eksperimentet, og funnet at det er produsert nettopp den slags air han trengte for å fullføre sin teori. Han kalte den gass som ble produsert oksygen, generator for syrer., Isolere oksygen tillot ham å forklare både de kvantitative og kvalitative endringer som har skjedd i forbrenning, respirasjon, og calcination.