L'ossigeno venne identificato come elemento chimico presente nell'aria durante il corso del '700. Esso venne isolato negli stessi anni sia da Lavoisier, con la collaborazione del farmacista e naturalista svedese Scheele con il quale aveva intrapreso una corrispondenza in seguito alla pubblicazione degli "Opuscoles" e da Joseph Priestley, pastore della chiesa anglicana che nel tempo libero si dedicava a esperimenti di chimica. Fu Lavoisier a designare questo nuovo elemento con il nome di "ossigeno" (dal greco oxysà acidità e geinomaià generale) poiché, avendone trovato traccia nell'acido solforico, lo aveva definito come principio universale necessario a formare tutti gli acidi (in realtà é presente solo in quelli ternari).
Il chimico francese studiando poi, in seguito all'incontro con Priestley, la respirazione animale identificò nell'ossigeno l'elemento che rendeva l'aria "eminentemente respirabile", risultato di notevole rilievo per l'epoca poiché gli studi più recenti avevano dimostrato che non tutte le componenti dell'aria (tra le quali, ad esempio, l'azoto il cui nome, dal greco, significa appunto "assenza di vita") fossero respirabili. Inoltre Lavoisier scoprì una certa affinità tra la respirazione e la combustione da cui ricavò ipotesi sul ruolo dei polmoni. Nelle "Observation sur la physique" scrisse infatti "Si può concludere che per effetto della respirazione avviene una di queste due cose: o la parte d'aria eminentemente respirabile contenuta nell'aria atmosferica é convertita in acido cretoso (anidride carbonica) passando per i polmoni, o avviene, in quest'organo, uno scambio: da una parte l'aria eminentemente respirabile é assorbita e, dall'altra, i polmoni restituiscono al suo posto una parte d'acido cretoso aeriforme di volume quasi uguale."
Gli studi soll'ossigeno condotti da Lavoisier permisero a due imprenditori francesi, Nicolas Clément e C.B. Desormes, di concludere, nel 1793, che una maggiore quantità d'aria durante una reazione avrebbe favorito la resa in acido di un elemento. Nel 1806, dopo aver approfondito gli studi sull'ossigeno, essi scoprirono inoltre la funzione catalitica degli ossidi di azoto.
Un catalizzatore é una sostanza che ha la funzione di aumentare o diminuire la velocità di una reazione chimica senza combinarsi con gli elementi interagenti, tanto che lo si può recuperare inalterato alla fine della reazione. Senza l'azione dei catalizzatori, che é in genere altamente specifica, reazioni chimiche anche molto comuni non potrebbero evolvere.