影響深遠的“燃素說”
17世紀到18世紀中期，很多化學家和醫學、生理學家曾廣泛地研究了燃燒和呼吸現象，並對這種現象提出了各種學說，其中，以德國的施塔爾為主的“燃素說”影響最為深遠。
燃素說認為一切可燃的物質中都含有一種氣態的要素，即所謂燃素，它在燃燒過程中從可燃物中飛散出來，與空氣結合，從而發光發熱；而且把一切化學變化，甚至物質的化學性質乃至顏色、氣味的改變都歸結為物質釋放燃素或吸收燃素的過程。
燃素說把當時所知的大多數化學現象作了統一的解釋，幫助人們擺脫了煉金術思想的統治，對促使化學得到解放起到了積極的作用。
燃素說的提出者——施塔爾
施塔爾（1660～1734）是德國化學家和名醫。他曾經是煉金術的崇拜者，但後來改為學醫。1684年於耶拿大學讀完醫學。1694～1715年任哈雷大學化學和醫學教授。1716年任普魯士宮廷醫生。
施塔爾被認為是當時的第一流化學家。他的重大成就是1703年提出了燃素說，該學說流行於18世紀。他還是最早進行氧化還原反應試驗的化學家，又是冰醋酸的最初製造者。
重要氣體的發現
17～18世紀，化學家們發現並區分了碳酸氣、氫氣、氮氣、氧氣、氯氣以及氧化氮、硫化氫、笑氣、氨、氯化氫、氧化硫、氟化氫等等氣體。雖然許多人並未能正確地解釋它們，但認識了空氣的複雜性和氣體的多樣性，積累了一些化學知識。英國化學家梅奧、布萊克、卡文迪什、普裏斯特利，瑞典化學家合勒等為此做出了卓越的貢獻。
布萊克對二氧化碳的研究
布萊克（1728～1799）是英國化學家和物理學家。布萊克的主要貢獻是闡明了一些氣體的化學性質，尤其是對“固定空氣”（即二氧化碳）的研究。他最早應用定量的方法來研究二氧化碳。他在石灰石煆燒前後分別稱其重量，發現石灰石煆燒後減輕了44％，他斷定這是因為有氣體從中放出的緣故。由於這種氣體是固定在石灰石中的，他就將它命名為“固定空氣”。布萊克還對“固定空氣”做了多方麵的研究，發現它能被苛性堿吸收，使苛性堿變為蘇打；蠟燭在裏麵不能繼續燃燒，麻雀在裏麵會窒息而死。
布萊克對二氧化碳的研究所做出的另一重要貢獻，是初步揭示了堿的苛性本質。當時燃素說認為：石灰石燃燒後變為苛性石灰是由於從煤炭中吸收燃素的結果。布萊克根據定量試驗斷言：石灰石煆燒失重轉變為苛性石灰，蘇打轉變為苛性堿，都是由於失去了酸性的“固定空氣”所引起的，與吸收不吸收燃素沒有絲毫關係。這是對燃素說有力的否定。
二氧化碳分子結構模型。氣體研究的大師——卡文迪什
卡文迪什（1731～1810）是英國物理家、化學家。卡文迪什在化學領域的成就非常突出。他的第一篇論文詳細地敘述了“可燃空氣”（氫氣）的特性。他用鐵或鋅作用於鹽酸或稀硫酸製備氫氣，並最先用排水集氣法把氫氣收集起來，仔細研究它的性質。他還發現氫氣與空氣混合後，經點燃就會爆炸，所以他稱氫氣為“可燃空氣”。
1781年，卡文迪什把各種不同比例的幹燥氫氣與空氣的混合物放在一個玻璃球內，通上電流，反應後發現瓶的內壁上有露珠，經過檢驗，露珠是純水，從而證明了水是氫和氧的化合物。1785年他把電火花通過氧氣與空氣的混合氣體，使空氣中的氮被氧化後，再用氫氧化鈉溶液吸收氮的氧化物，以便把氮氣除掉。但是，他發現有一部分“濁氣”（即氮氣）始終未能被氧化並被氫氧化鈉吸收。當時，他指出這個殘餘部分不超過反應管中“濁氣”總量的1／120。因此，他曾經預言，大氣中有一種不知名的氣體存在，其含量不超過“濁氣”的1／120。這個預言一直到1894年，拉姆齊和瑞利發現氬氣之後，才得到了證實。
水分子式的發現
水的分子式是由卡文迪什於1781年發現的。卡文迪什最初是研究空氣的，經過研究他指出，除了平常的空氣外，還有其他不同種類的氣體，如比一般空氣重的固定空氣（即二氧化碳）等等。