在科学史上，一项发明足以使一个科学家名垂史册。英国化学家戴维却有好多项这样的发明。但日本化学史家山冈望说：“从化学史来看，戴维能够享有很高的荣誉，并将永记史册的是关于氯的研究。”氯的发现发生在1810年7月12日。
舍勒是氯气的第一个发现者，但他没有把氯看成一种单质。舍勒之后，贝托雷经研究发现，在有光照的地方，溶有氯气的水溶液分解成盐酸和氧，他便武断地断定氯是由盐酸和氧化合生成的，实际上他忽视了水的作用。
1809年，盖·吕萨克与泰纳用合成法证明了盐酸的组成。他们把同量的氢气和氯气混合，静置数日，结果生成了盐酸气。但遗憾的是，法国化学家拉瓦锡在提出燃烧理论时，也提出了“氧是成酸元素”的论点。盖·吕萨克和泰纳深信这个观点，他们也认为氯是某种“基”的氧化物。
1810年，戴维开始做氯气分解实验。在用干电池将木炭烧至白热仍没使氯气分解时，他开始怀疑氯气中含有氧的说法。他又重做用氧气和氧气合成盐酸的实验，他发现盐酸生成后，除了稍有水的痕迹外，没有其他的杂质。实验没有发现氯气或盐酸中有氧的存在。戴维认为只有把氯看作一种元素，有关氯的所有实验才能得到合理的解释。这年11月，戴维在英国皇家学会宣读了他的论文，正式提出氯是一种元素。
后来，化学发展的新事实也充分证明了戴维的这一结论的正确性。关于拉瓦锡提出的“一切酸都含有氧”的论点，也得到了纠正。