В 1774 году Пристли посетил в Париже французского химика Антуана Лавуазье (1743–1794) и рассказал ему об экспериментах. Лавуазье повторил их и быстро сообразил, в чем дело: воздух состоял из смеси двух газов, один из которых способствовал горению, а второй — нет. Было понятно, что и горящее, и ржавеющее вещества потребляли один из этих газов, забирая его из воздуха; Лавуазье дал этому газу название «оксиген», что означало «окисляющий элемент», потому что полагал, что этот элемент присутствует во всех кислотах (он ошибался). Другому газу, «дефлогистонному воздуху» Рутерфорда, Лавуазье дал название «азот» («без жизни»); это название впоследствии изменилось на «нитроген» («порождающий селитру»).
Гораздо менее изящная теория сгорания относится ко II в. н. э., когда Филон Византийский в свете аристотелевских элементов представил, что, возможно, сгорание превращает частицы воздуха в частицы огня, меньшие по размеру. Он заметил, что если жечь свечу в перевернутом вверх дном сосуде (например в чаше), открытая сторона которого находится под водой, то когда свеча сгорала, вода внутри сосуда немного поднималась. Он правильно предположил, что причина этого в том, что при горении использовалось некоторое количество воздуха, но решил, что эта часть воздуха на самом деле превратилась в более маленькие частицы огня, которые могут выйти через поры в стенках сосуда.
Теплота
Во многом подобная флогистону, теплота была невесомым флюидом — качеством, которое могло передаваться от одного вещества другому, так что первое согревало второе. Сегодня мы пониманием, что на самом деле передается не теплота, а тепловая энергия.
Все вещества содержат теплоту — задача заключалась в том, чтобы извлечь ее. Два куска дерева при трении друг об друга давали тепло, потому что маленькие частицы дерева расщеплялись, высвобождая запертую в них теплоту. Когда чайник нагревали на огне, топливо отдавало свою теплоту огню, который передавал ее металлу, а тот передавал ее воде.
Бенджамин Томпсон, граф Румфорд (1753–1814), ближе к концу XVIII века положил конец этой теории. Наблюдая за высверливанием канала в пушечном стволе для курфюрста Баварии, он заметил, что выделяется огромное количества тепла. По существовавшей тепловой теории, это происходило из-за удаления стружки, которая высвобождала из пушки некоторое количество теплоты; но Румфорд заметил, что если инструменты были тупыми и снимали небольшое количество металла или не снимали его вообще, образовывалось больше тепла, а не меньше, то есть происходило нечто совершенно противоположное тому, что предсказывала теория.