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在古代，人们对化学现象没有多么深刻的认识，所以古代化学并没有真正意义上的“化学理论”，如果说有，或者至少说有什么一种思想对化学实践进行指导的话，那么只能是哲学。比如，中国古代有阴阳说和五行说，古希腊有“四根”说。而柏拉图认为四种几何形状是构成世界的“元素”，并指出“元素”之间可以互变，亚里士多德则提出构成万物的“四元素说”。
在上面各种自然哲学理论的指引下，化学得到了发展，相继出现了炼丹术和炼金术。炼丹术和炼金术的理论基础基本上是错误的，但是在炼丹、炼金的过程中积累了大量的知识和经验，客观上推动了化学的发展。
怀疑的化学家
罗伯特·波义耳（1627～1691年）
波义耳常常被人们当作现代化学的奠基人，不过，他是点金石的狂热追寻者。他的著作《怀疑的化学家》不是对炼金术进行驳斥，而是对炼金术中那些他认为没有根据的内容加以批评。
波义耳怀疑论的靶子主要是亚里士多德等人。亚里士多德的学说认为，世上万物都是由四元素——土、气、火、水——组成的。16世纪，帕拉切尔苏斯将亚里士多德的学说稍加改变，用“三要素”来代替亚里士多德的“四元素”，认为一切事物都是由硫、汞、盐构成的。这种观点起源于早期的炼金术理论：金属由硫磺和水银组成。波义耳驳斥帕拉切尔苏斯的信徒，把他们的理论称为“劣质化学”。
不过波义耳也没能给出一种全新的理论，他宣称可能有不止四种元素存在，把元素定义为“某些原始的、简单的物体，或者说完全没有混杂的物体，它们由于既不能由其他任何物体混成，也不能由它们自身相互混成，所以它们只能是我们所说的完全结合物的组成成分，是它们直接复合成了完全结合物”。他为这一定义得意不已，不过这一定义其实并不比亚里士多德的有多少新意。
不过，罗伯特·波义耳最突出的贡献在于他孜孜不倦地通过实验来研究“某个特殊物体到底由几种物质组成”，比如，他曾采用图标调查法用“抽气机”研究气体的性质。
燃烧
普利斯特列（1733～1804年） 舍勒(1742～1786年) 拉瓦锡（1743～1794年）
18世纪是以空气为研究中心的“气体”化学家的丰收期。几百年来，发生化学变化的主要手段是加热，“气体”化学家们所关注的主要问题是了解燃烧现象。当时很多有名望的化学家都公开承认自己相信“燃素”的存在，即物质在燃烧时释放出来的可以燃烧的“要素”，英国人约瑟夫·普利斯特列也有着同样的想法。燃素学说的致命问题不在于其错误性，而在于其接近正确的程度。1774年，当普利斯特列观察到氧气时，他认为氧气是一种“脱燃素的空气”，氧气让富于“易燃素”的物质更猛烈地燃烧以获得燃素。第二年，普利斯特列研究氧气对呼吸的作用，注意到氧气使他的呼吸“特别轻松舒畅”。他通过加热氧化汞来制造氧气，这种方法在当时并不稀奇。
几年之后，瑞典药剂师威廉·舍勒做了同样的实验，他还从盐类中提取释放的氧气。舍勒把他制造的氧气叫做“火气”，还推断说，在普通空气里存在1/5的“火气”和4/5的“废气”。
不过，法国化学家拉瓦锡才是人们公认的氧的发现者。1777年，他把这种气体命名为“氧”，意思是“形成酸的气体”，因为他错误地认为氧是一切酸的基本要素。他比普利斯特列研究得更远。他发现在空气中加热时，氧化汞释放出的气体的分量和水银的分量一样多。他观察到这种“纯气体”本身就能燃烧，不需要什么“脱燃素的空气”。拉瓦锡的氧气燃烧学说给化学提供了必要的统一原则，在法国得到了广泛的认可。
氢与水
卡文迪许（1731～1810年）
从古时候起，人们就以为水是一种元素，所以，当科学家们意识到水可以被分解的时候，心里难免有些不舒服。可是，当水的基本成分氢和氧被分离开之后，水就不存在了，这是不可回避的事实。17世纪的英国化学家罗伯特·波义耳把氢称作“易燃气”，在他之前，肯定也有其他化学家有着同样的观点。1770年，威廉·舍勒制造出氢气，怀疑它可能是一种纯“燃素”，4年后，卡文迪许得出了同样的错误结论。
不过，这种“易燃素”有一些让人吃惊的表现。1774年，约瑟夫·普利斯特列的朋友约翰·沃泰尔把氢气和普通空气放在一个密封的铜烧瓶里点燃，发现瓶壁上出现了“露珠”。在法国，普利斯特列燃烧这种易燃的空气后，发现放在火苗上面的瓷盘被“像水滴一样的液体弄湿了”。
不知道为什么，传统上人们把化学元素形成水化合物的发现归功于卡文迪许，他在1781年所做的实验之前已有人做过4次，而且，他还是一个公开的“燃素论”信徒，并且拒不接受拉瓦锡的氧气论，所以他不可能对他发现的现象做出正确的解释。不过，以前没有人曾像卡文迪许那样完整地研究这个化学反应过程。他进一步证实，普利斯特列的“脱燃素的空气”(氧)可以和两倍的“易燃气”(氢)结合在一起，揭示了水形成的分子式(H2O)。
卡文迪许用3年的时间一再改进他的实验，然后于1784年把他的发现提交给英国皇家学会。期间，拉瓦锡也在重复着类似的实验，申明自己的发明权。拉瓦锡还证明水在通过一个烧红的枪管时可以被重新分解成氢和氧，而且氧会立刻与铁发生反应形成锈。拉瓦锡把“易燃气”叫做“氢气”：形成水的气体。
在上面各种自然哲学理论的指引下，化学得到了发展，相继出现了炼丹术和炼金术。炼丹术和炼金术的理论基础基本上是错误的，但是在炼丹、炼金的过程中积累了大量的知识和经验，客观上推动了化学的发展。
怀疑的化学家
罗伯特·波义耳（1627～1691年）
波义耳常常被人们当作现代化学的奠基人，不过，他是点金石的狂热追寻者。他的著作《怀疑的化学家》不是对炼金术进行驳斥，而是对炼金术中那些他认为没有根据的内容加以批评。
波义耳怀疑论的靶子主要是亚里士多德等人。亚里士多德的学说认为，世上万物都是由四元素——土、气、火、水——组成的。16世纪，帕拉切尔苏斯将亚里士多德的学说稍加改变，用“三要素”来代替亚里士多德的“四元素”，认为一切事物都是由硫、汞、盐构成的。这种观点起源于早期的炼金术理论：金属由硫磺和水银组成。波义耳驳斥帕拉切尔苏斯的信徒，把他们的理论称为“劣质化学”。
不过波义耳也没能给出一种全新的理论，他宣称可能有不止四种元素存在，把元素定义为“某些原始的、简单的物体，或者说完全没有混杂的物体，它们由于既不能由其他任何物体混成，也不能由它们自身相互混成，所以它们只能是我们所说的完全结合物的组成成分，是它们直接复合成了完全结合物”。他为这一定义得意不已，不过这一定义其实并不比亚里士多德的有多少新意。
不过，罗伯特·波义耳最突出的贡献在于他孜孜不倦地通过实验来研究“某个特殊物体到底由几种物质组成”，比如，他曾采用图标调查法用“抽气机”研究气体的性质。
燃烧
普利斯特列（1733～1804年） 舍勒(1742～1786年) 拉瓦锡（1743～1794年）
18世纪是以空气为研究中心的“气体”化学家的丰收期。几百年来，发生化学变化的主要手段是加热，“气体”化学家们所关注的主要问题是了解燃烧现象。当时很多有名望的化学家都公开承认自己相信“燃素”的存在，即物质在燃烧时释放出来的可以燃烧的“要素”，英国人约瑟夫·普利斯特列也有着同样的想法。燃素学说的致命问题不在于其错误性，而在于其接近正确的程度。1774年，当普利斯特列观察到氧气时，他认为氧气是一种“脱燃素的空气”，氧气让富于“易燃素”的物质更猛烈地燃烧以获得燃素。第二年，普利斯特列研究氧气对呼吸的作用，注意到氧气使他的呼吸“特别轻松舒畅”。他通过加热氧化汞来制造氧气，这种方法在当时并不稀奇。
几年之后，瑞典药剂师威廉·舍勒做了同样的实验，他还从盐类中提取释放的氧气。舍勒把他制造的氧气叫做“火气”，还推断说，在普通空气里存在1/5的“火气”和4/5的“废气”。
不过，法国化学家拉瓦锡才是人们公认的氧的发现者。1777年，他把这种气体命名为“氧”，意思是“形成酸的气体”，因为他错误地认为氧是一切酸的基本要素。他比普利斯特列研究得更远。他发现在空气中加热时，氧化汞释放出的气体的分量和水银的分量一样多。他观察到这种“纯气体”本身就能燃烧，不需要什么“脱燃素的空气”。拉瓦锡的氧气燃烧学说给化学提供了必要的统一原则，在法国得到了广泛的认可。
氢与水
卡文迪许（1731～1810年）
从古时候起，人们就以为水是一种元素，所以，当科学家们意识到水可以被分解的时候，心里难免有些不舒服。可是，当水的基本成分氢和氧被分离开之后，水就不存在了，这是不可回避的事实。17世纪的英国化学家罗伯特·波义耳把氢称作“易燃气”，在他之前，肯定也有其他化学家有着同样的观点。1770年，威廉·舍勒制造出氢气，怀疑它可能是一种纯“燃素”，4年后，卡文迪许得出了同样的错误结论。
不过，这种“易燃素”有一些让人吃惊的表现。1774年，约瑟夫·普利斯特列的朋友约翰·沃泰尔把氢气和普通空气放在一个密封的铜烧瓶里点燃，发现瓶壁上出现了“露珠”。在法国，普利斯特列燃烧这种易燃的空气后，发现放在火苗上面的瓷盘被“像水滴一样的液体弄湿了”。
不知道为什么，传统上人们把化学元素形成水化合物的发现归功于卡文迪许，他在1781年所做的实验之前已有人做过4次，而且，他还是一个公开的“燃素论”信徒，并且拒不接受拉瓦锡的氧气论，所以他不可能对他发现的现象做出正确的解释。不过，以前没有人曾像卡文迪许那样完整地研究这个化学反应过程。他进一步证实，普利斯特列的“脱燃素的空气”(氧)可以和两倍的“易燃气”(氢)结合在一起，揭示了水形成的分子式(H2O)。
卡文迪许用3年的时间一再改进他的实验，然后于1784年把他的发现提交给英国皇家学会。期间，拉瓦锡也在重复着类似的实验，申明自己的发明权。拉瓦锡还证明水在通过一个烧红的枪管时可以被重新分解成氢和氧，而且氧会立刻与铁发生反应形成锈。拉瓦锡把“易燃气”叫做“氢气”：形成水的气体。