17世纪到18世纪上半叶，工业发展起来了，火的应用简直无所不在，这使许多国家的化学家开始认真研究物质燃烧，因为他们迫切要求弄明白燃烧的本质。
就在这种形势下，有人提出了“燃素说”，成为当时一度被视为不可推翻的经典。“燃素说”认为：燃素是存在于物质中的一种没有重量的可燃因素，一旦燃烧，它便散布于空中，燃素能给人以温暖。动植物有了燃素便生机盎然，失去燃素就奄奄一息。燃烧的物体中燃素愈多，燃烧就愈旺。甚至化学变化的过程，说到底也是吸收和放出燃素的过程。
用燃素说来解释木柴的燃烧倒也显得顺理成章，可是用它来解释金属的燃烧就出现问题了。因为有些金属烧过后，重量反而增加了，这是燃素说所不能解释的。所以，有些离经叛道的人开始对这一权威学说产生了怀疑。在这些人中，有个后来被尊为“俄国科学之父”的年轻人，他的名字叫罗蒙诺索夫。当时，他正在德国留学。
有一天，在台上讲课的沃尔夫教授正要开讲燃烧的本质。教授是坚信“燃素说”的，自然把那“燃素说”说得完美无缺。学生们个个听得入神，啧啧称是，还不时在笔记本上记下沃尔夫教授的话。只有罗蒙诺索夫低头沉思，过了一会儿，他瞅准沃尔夫讲课停顿的机会，举起手来要求发言。“沃尔夫教授，”在征得老师同意后，他站起来说，“我觉得燃素说并不能揭示燃烧的本质。”沃尔夫教授被这突如其来的发言弄得有点不知所措，他不免有些恼火，只是由于绅士的修养，使得他没有当堂向这个学生发火。他只是用揶揄的口吻说：“既然如此，你一定有一种新的学说能完美地揭示燃烧的本质了？”听了老师的话，所有的同学都把目光投向罗蒙诺索夫。罗蒙诺索夫涨红脸，嗫嚅着说：“不，目前还没有。”话音刚落，引得同学们满堂哄笑。可以想像，当时罗蒙诺索夫的处境是多么尴尬，可是他暗下决心，总有一天我会提出一种学说来揭示燃烧的本质的。
1741年6月，罗蒙诺索夫学成回国后便着手建立起俄国第一个化学实验室。他念念不忘留学时许下的愿，埋头做起关于燃烧的实验来了。
他取来一块金属，把它放进一个玻璃瓶，再把瓶口焊死，然后连瓶子一起称好重量。在加热到瓶千里的金属变成熔渣时，不打开瓶盖，等冷却后，再连瓶子一起称。结果发现，燃烧前后的重量是一样的。他用其他金属重复同样的实验，结果都是一样。罗蒙诺索夫的实验推翻了燃素说，也证明并没有英国化学家波义耳在燃素说的基础上，提出的存在一种叫“火质”的物质。大概是因为当时的俄国各方面都还很落后的缘故，罗蒙诺索夫的这些实验不仅鲜为人知，并且也很少有人去深究这些实验的重大意义；在科学史上许多伟大的成果都是许多代人前仆后继取得的。大概在罗蒙诺索夫完成他的这些具有伟大意义的化学实验的30多年后，在法国有位年轻的名叫拉瓦锡的化学家还在重复着类似于当年罗蒙诺索夫做过的实验。
他在密闭的容器里锻烧余属，燃烧前后他都仔细地用天平称过重量，并没有一点变化，他再称金属灰的重量，是增加了，又称烧过后空气的重量，却减少了，而减少的空气和增加了的金属灰正好重量相等。于是拉瓦锡发现了罗蒙诺索夫也曾经发现了的化学上一条极重要的定律：重量（质量）守恒定律。物质既不能创生也不能消失，化学反应只不过是物质由这种形式转换成另一种形式。
自从拉瓦锅由燃烧金属发现燃素说的破绽后，他立即放下其他研究而专攻燃烧现象。
拉瓦锡有个名叫普里斯特利的英国朋友，也是位化学家，常来拉瓦锡的实验室做客。有一次，他又来拉瓦锡的实验室做客，见拉瓦锡正在忙乎着，便问：“拉瓦锡先生，你又在干什么呀？”
“老兄，”拉瓦锡指着桌上的实验器具说，“我把磷用软木飘在水面罩着燃烧，烧后水面就上升，占去了罩内空间的1／5。”他指着另一个器皿说，“你看这个罩内是烧硫磺的，水面也上升了1／5。这说明燃烧时总有1／5的空气参加了反应。”
“是的！”普里斯特利说，“我也发现空气中有1／5的气体有许多特殊的性质，蜡烛见着它会更亮更旺，而小老鼠没有它便会一命呜呼。”
“是吗？”听了普里斯特利的话，拉瓦锡顿时兴奋起来，“老兄，你的发现对我真是大有启发，看来空气并不是一种元素，起码由这占1／5的与另外的占4／5的两种元素组成。” ”
“照此说来，水也有两种元素组成的了。”普里斯特利握着拉瓦锡的手说，“因为我在水里也发现了这种占空气1／5的元素，它跟另一种不知名的空气（其实是氢气）在密闭的容器里加热，能生成水。”说着普里斯特利就动手做开了实验。他熟练地制成两种气体，混合到一个密封的容器里，开始加热，一会儿容器壁上果然出现了一层小水珠。拉瓦锡见了，欣喜若狂。他斟了一杯酒递给普里斯特利，又为自己斟了一杯。“干杯吧，老兄！”他举起酒杯说，“今天我们找到了燃烧的秘密，它便是存在于空气和水中的这种未知名的新元素。它能和非金属结合生成酸，又能使生命存活，我们就用希腊文中的‘酸’和‘活’两个字合起来，把它叫做‘氧’吧！”
不久，拉瓦锡写了一份《燃烧概论》的报告递交给巴黎科学院，在这份报告中，拉瓦锡提出了燃烧的氧化学理论，从而结束了统治化学界长达100年之久的燃素说的历史。从此，化学从燃素说中解放出来，迅速地发展起来。
拉瓦锡在化学上的成就是巨大的。1782年一1787年，他曾根据化学组成编定化学名词，并形成用化学方程式说明化学反应过程的想法，产生定量化学分析的概论，完成了燃烧理论，发现质量守恒定律，为元素下定义。他在1789年完成的《化学纲要》一书，被认为是近代化学理论的奠基之作。他对近代化学的贡献可以与牛顿对近代物理学的贡献以及达尔文对生物学的贡献相提并论。
可惜这位天才的科学家在法国大革命时被推上了断头台。但是，拉瓦锡的事业并没有因此中断，著名的科学家福克林、福克雷，以及盖·吕萨克等都成为他的后继者，推进了化学的发展。