Pneumatisk kemi
Kemien Lavoisier studerede som studerende var ikke et emne, der var særlig kendt for begrebsmæssig klarhed eller teoretisk strenghed. Selvom kemiske skrifter indeholdt betydelig information om de stoffer, som kemikere undersøgte, eksisterede der ringe enighed om den nøjagtige sammensætning af kemiske grundstoffer eller mellem forklaringer på ændringer i sammensætning. Mange naturfilosofer betragtede stadig de fire elementer i græsk naturfilosofi – jord, luft, ild og vand – som de vigtigste stoffer i alt stof. Kemikere som Lavoisier fokuserede deres opmærksomhed på at analysere “blandinger” (dvs. forbindelser), såsom de salte, der blev dannet, når syrer kombineres med baser. De håbede, at de først kunne identificere egenskaberne ved enkle stoffer, så de kunne konstruere teorier til at forklare egenskaber af forbindelser.
Det blev tidligere hævdet, at elementerne kunne skelnes mellem visse fysiske egenskaber: vand og jord var ukomprimerbare, luft kunne både ekspanderes og komprimeres, mens ild hverken kunne indeholdes eller måles. i 1720erne demonstrerede den engelske gejstlige og naturfilosof Stephen Hales, at atmosfærisk luft mister sin “fjeder” (dvs. elasticitet), når den først bliver “fast” i faste stoffer og væsker. Måske, foreslog Hales, var luft egentlig bare en damp som damp, og dens kilde, snarere end at være en væsentlig egenskab ved elementet, blev skabt af varme. Hales eksperimenter var et vigtigt første trin i den eksperimentelle undersøgelse af specifikke luft eller gasser, en emne, der blev kaldt pneumatisk kemi.
I 1750erne demonstrerede den skotske kemiker Joseph Black eksperimentelt, at luften, der var fast i visse reaktioner, er kemisk forskellig fra almindelig luft. Sort ønskede at vide, hvorfor slækket kalk (hydreret calciumoxid) blev neutraliseret, når de blev udsat for atmosfæren. Han fandt ud af, at den kun absorberede en komponent i atmosfæren, kuldioxid, som han kaldte “fast luft.” Blacks arbejde markerede begyndelsen på efterforskningsbestræbelser, der blev brugt på at identificere kemisk forskellige luft, et forskningsområde, der voksede hurtigt i sidste halvdel af århundredet. Pneumatisk kemi var således et livligt emne på det tidspunkt, hvor Lavoisier blev interesseret i et bestemt sæt problemer der involverede luft: de forbundne fænomener som forbrænding, åndedræt og hvad kemikere fra det 18. århundrede kaldte kalcinering (ændring af metaller til et pulver, såsom det, der opnås ved rustning af jern).