在对空气进行化学研究时有一样东西尤其具有意义。我们明白了硝石或者水银氧化物并不能使我们对自身有所了解，但空气却给了我们生命。然而在玻意耳之前，空气从来都不是一种热门的研究物质。因为研究气体很困难，并且受到技术条件的极大限制。这一状况直到18世纪晚期才得以改变，像集气槽这样的新实验室设备的出现才使人们具备了收集化学反应中产生的气体的能力。 然而不幸的是，因为发生化学反应时经常会有不可见的气体被吸收或者释放，在不了解气体状态的情况下，化学家分析许多重要的化学过程时——特别是燃烧——会得出不完整甚至是带有误导性的结论。为了让化学真正地摆脱中世纪的影响，这种情况必须改变——火的性质必须被理解。
在玻意耳之后的一个世纪，燃烧必需的气体——氧气——终于被发现了。然而发现氧气的这个人的房子却在1791年被一个愤怒的暴徒烧毁了，这不得不说是一种历史的讽刺。激怒暴徒的原因是这个人支持美国和法国革命。由于这种争议，约瑟夫·普里斯特利（1733—1804）在1794年离开他的祖国英国去了美国。 普里斯特利信仰唯一神论，同时也是一位著名的宗教自由的热情拥护者。他以牧师的身份开始他的职业生涯，但在1761年却成为一个新教学院的现代语教师。这所学院为那些反对英国教会的人扮演着大学一般的角色。在那里，他受到一位同事教学内容的启发，撰写了电学这门新科学的历史。他对这个课题的研究引导着他展开了最初的实验。
普里斯特利和玻意耳鲜明的人生和社会背景差别反映出了他们所处时代的差别。玻意耳在启蒙运动开始时去世，西方思想和文化史上的这段时期大约从1685年持续到1815年。而普里斯特利工作在那个时代的巅峰时期。
启蒙运动是一个科学和社会发生剧变的时代。按照伊曼努尔·康德的说法，这个表述本身代表着“人类从他们自我招致的不成熟中脱离”。
康德关于启蒙运动的箴言很简单： Sapere aude ——“勇于求知”。确实如此，启蒙运动的特别之处在于它对科学进步的欣赏，对挑战旧有教条的热情，以及对理性将打败盲目信仰并将带来实际社会福利的原则的坚持。
同样重要的是，在玻意耳的时代（以及牛顿的时代），科学只是少数几个精英思想家的领域。但到了18世纪，工业时代的苗头开始出现，中产阶级的地位持续上升，而贵族的统治力却不断减弱。结果，到18世纪下半叶，科学已经成为一个相对较大的受教育阶层的关切，这一群体的成员更多元，其中也包括了中产阶级，他们中的很多人把学习当作是一种提高自己经济地位的途径。化学尤其从这个新的、基础更广泛的从业者群体——像普里斯特利这样的人——以及他们带来的发明家和企业家精神中获益匪浅。
普里斯特利关于电学的书在1767年面世，但在同一年，他的兴趣从物理学转向了化学，尤其是气体。他改变研究领域不是因为他对于那门科学有任何深刻的见解，或者他恰好相信它是一个更重要的研究领域。
相反，他之前搬到了一家酿酒厂的隔壁居住。在这个地方，木桶中的发酵物在发酵时会剧烈地冒出大量的气体，这种现象激起了他的好奇心。
他收集了大量的这种气体，并且在和玻意耳类似的实验中，他发现如果在一个装满这种气体的密封容器中放入燃烧的木屑，火就会熄灭，而把老鼠放进这样一个容器中它很快就会死掉。他同样注意到如果将它溶解于水中，就会形成一种充满气泡的液体，口感很好。今天我们知道这种气体是二氧化碳。普里斯特利在不经意间发明出一种制作碳酸饮料的方法，但是，唉，因为他并不是一个有雄厚资本的人，他没能把他的发明商业化。几年后一个名叫约翰·雅各布·史威士的人将其商业化，他的苏打水公司至今还在经营。
普里斯特利当时应该利用他对化学的迷恋创造一个商业副产品，这是适宜的，因为随着18世纪晚期工业革命的到来，我们发现科学和工业可以互相促进来取得前所未有的伟大成就。在之前的世纪里，伟大的科学进步并没有立即产生多少实际用途，但开始于18世纪晚期的进步却完全改变了人们的日常生活。科学和工业合作所产生的直接结果包括蒸汽机的发明、工厂在利用水力方面的技术进步、机械工具的发展，以及后来铁路、电报、电话、电，以及电灯泡的出现。
在1760年左右，处于发展初期的工业革命依靠的只是技工发明家的贡献，而非新科学原理的发现，但它却在富人中引发了一场通过赞助科学来改进生产技艺的运动。一个对科学抱有这种兴趣的富有的赞助人是谢尔本伯爵威廉·佩蒂。1773年，他不但给普里斯特利提供了一个图书馆员和他孩子的家庭教师的职位，还为他修建了一间实验室，并同意给他大量的闲暇时间去开展研究。
普里斯特利是一个聪明且严谨的实验家。在他的新实验室中，他开始对烧渣进行实验，我们现在知道它是一种水银的氧化物——换句话说，水银的“锈”。那时的化学家知道当他们加热水银来制造烧渣时，水银会从空气中吸收某种东西，只是他们并不清楚那是什么物质。有趣的是，当烧渣继续被加热时，它又变成水银，大概是排出了它吸收的东西吧。
普里斯特利发现烧渣排出的气体有着不同寻常的性质。“这种气体具有高贵的本性，”他写道，“在这种气体里燃烧的蜡烛的火焰带有令人惊奇的强度……但为了完成对这种气体出众品质的证明，我把一只老鼠放入这种气体里；这个量的气体，假如是普通空气，老鼠将会在一刻钟就死掉，而它活了……整整一个小时，并且在被拿出来之后还依然活力十足。”他继续体验这种“高贵的”气体——当然就是氧气：“吸入这种气体后我肺部的感觉和吸入普通气体没有什么明显的不同；但我认为我的胸口在随后一段时间内感到特别轻松和舒适。”他推测这种神秘的气体或许会成为一种流行于有闲富人阶层中的新恶习。
普里斯特利没有变成一个把氧气卖给富人的经销商。相反，他研究这种气体。他把已经结块变黑的血样暴露在这种气体里，发现血块变成了鲜艳的红色。他同样注意到如果把深色的血液放置在一个狭小的密闭空间里，让它从空气中吸收这种气体，在血液变成亮红色之后，任何放进去的动物很快就会窒息而死。
普里斯特利使用这些观察结果来说明我们的肺与空气相互作用从而使我们的血液恢复活力。他又用薄荷和菠菜来做实验，他发现生长的植物可以恢复空气支持呼吸和燃烧的能力——换句话说，他是第一个注意到我们今天所说的光合作用效果的人。
尽管普里斯特利对于氧气的效果有了很多了解，也通常被认为是它的发现者，但他并没有理解它在燃烧过程中的重要意义。相反，他赞成当时一种流行但却复杂的理论，这种理论认为物体燃烧不是因为它们与空气中的某种东西发生反应，而是因为它们在释放某种叫作“燃素”的东西。
普里斯特利曾展开过具有启发性的实验，但他并没有看到它们所揭示的东西。这个工作留给了一个叫安托万·拉瓦锡（1743—1794）的法国人，由他来解释普里斯特利实验的真正意义——呼吸和燃烧是从空气中吸收某种东西（氧气）的过程，而不是向空气中释放“燃素”的过程。
