长期以来，水也被看作是一种元素。在氧元素被确认后的1781年，英国化学家卡文迪许在氢气与普通空气或氧气的混和气中通电、发生火花时，会有水珠的生成，这一实验证明水是一种化合物。但是由于卡文迪许仍旧信仰燃素说，所以对这一实验结果不能作出清晰的解释。卡文迪许的助手布拉格登于1783年6月访问巴黎时，将这一实验告诉了拉瓦锡。拉瓦锡立即进行了跟踪实验， 不仅合成了水，同时还将水分解为氧气和氢气，再次确认了水的组成，并且用氧化理论给以准确的说明。
运用氧化理论，拉瓦锡弄清了碳酸气就是碳与氧元素的化合物。他又根据酒精一类有机化合物在燃烧中大都生成碳酸气和水的事实，建立了有机化合物的分析法，将有机物在一定体积的空气和氧气中燃烧，用苛性碱溶液来吸收其产生的碳酸气，再从残留物中计算出生成的水量，由此确定有机化合物中庆含的碳、氢、氧三种元素的比例数。
根据氧化理论，1777年拉瓦锡发表论文，指出动物呼吸是吸入氧气，呼出碳酸气。他与法国科学家拉普拉斯合作，1782年设计了冰的热量计，测定了一些物质的比热和潜热。同时证明动物的呼吸也属于一种燃烧现象。
拉瓦锡的氧化学说是对燃素说的否定，他关于水的组成、空气的组成等一系列实验成果是对亚里士多德四元素说的批判，为了与新的理论相适应，1785年，拉瓦锡和他的同行戴莫维、贝托雷、佛克罗伊合作编写了《化学命名法》。这本专著强调指出每种物质必须有一固定名称，单质命名尽可能表达出它的特性，化合物的命名尽可能反映出它的组成，据此他们建议对过去被称为金属灰的物质应依据它的组成命名为金属氧化物；酸、碱物质使用它们所含的元素来命名；盐类则用构成它们的酸和碱来命名。这样一来，汞灰应称为氧化汞，矾油应叫作硫酸等等。从而奠定了现代化学术语命名的基础，当今所用的化学术语的大部分都是依据这一命名法而来的。
拉瓦锡的化学研究有一个重要的特点，他总是有意识地把质量不变的规律作为他思维推理的前提。这种质量守恒的思想在他1789年出版的《化学纲要》中，作了清楚的阐述，这是他对近代化学发展的又一突出的贡献。就在《化学纲要》这部名著中，拉瓦锡总结了他化学研究的实践经验，发展了波义耳提出的元素概念，提出元素是化学分析到 达的终点，即在当时用任何化学手段都不能分解的物质可称为元素。据此他还列出了一张包括33种元素的分类表。现在看来，这张表虽然存在一些错误，但是世界公认这是第一张真正的化学元素表。
就在拉瓦锡在科学研究上取得一个又一个的重要进展时，1789年法国爆发了资产阶级的大革命。拉瓦锡虽然主张君主立宪制，但是他还是积极地参与了统一度量衡的改革工作。统一度量衡是法国大革命的重要成果。随着革命的主导权由大资产阶级转移到小资产阶级的代表人物的手中，阶级的对抗更为激烈，包括拉瓦锡在内的60人组成的征税承包商集团成为了革命的对象。所谓征税承包业指由一批商人组成的集团，把法国国王的部分征税承包下来，由商人雇用人员到各地强行征收盐、酒、烟草及其它商品的关税。包税商除了上缴给国王一定税款外。还要从中获得一定的利润。这种征税承包业显然加重了对平民百姓的盘剥，很自然地成为革命中的众矢之的。拉瓦锡的家庭经济状况足以维持其从事科研的生活，但是拉瓦锡妄图发财，几乎在他投身科学研究的同时，于1768年加入了包税商集团。从此赚钱的买卖花费了他不少精力。他万万没有想到，这一问题为他招来了灭顶之灾。1793年，革命政权逮捕了包括拉瓦锡在内的包税商，第二年以超过法定数4％的收入，谋取6一10％的利润的罪行而被处死，一位杰出的科学家正当他事业兴旺时，落得这样一个可悲的结局，当时和后来的许多人都对此深感惋借。
拉瓦锡虽然死了，他对发展近代科学的
