1739年，学医出身的英国化学家布莱克（Joseph BIack）在翻阅6月19日的伦敦公报时无意中发现了一张价值5000英镑的药方，它是斯蒂芬斯夫人为治疗首相沃波尔和他兄弟的结石病而开出的。布莱克深感兴趣，仔细检验了药方的成分，意外地发现了固定气体（即二氧化碳）。
布莱克关于固定气体的研究成果收集在《关于白镁氧、生石灰和其他碱性物质的实验》一书中。在此著作中，布莱克记录了煅烧石灰石会放出一种气体，同时石灰石质量减轻，而这种气体又可以被石灰水吸收重新生成石灰石，看来这种气体是固定在石灰石中的，所以布莱克称之为固定气体。他又把生石灰溶于酸，倒入碳酸碱也能得到石灰石，这证明碳酸碱中也含有固定气体。布莱克注意到固定气体与普通气体性质很不相同，燃烧的蜡烛在其中会迅速熄灭，动物在其中会死亡，看来它是气体家族中的新成员。自布莱克之后，二氧化碳进入了人类的视野，在化学、生物、医学等领域占据重要位置。
布莱克对固定气体的研究是个伟大的探索。他开始用定量的方法和质量守恒定律来研究化学，在实验中注意测定物质的质量变化。他发现煅烧后的石灰石质量减轻44%，与燃素说所认为的加热石灰石失去质量微平其微的燃素并不相符，他以确切的实验证据向燃素说提出了挑战。布莱克特别重视实验，拒绝接受没有实验基础的假设。由此就不难理解他为何率先放弃了燃素说，积极接受并宣传拉瓦锡的新学说。
此外，固定气体的发现表明气体具有多样性。它们具有独特的化学性质，可以参加化学反应，甚至与固定物质化合生成新物质，这为气体化学的发展繁荣奠定了理论基础。