自古以来，人们便深知空气对生存的不可或缺。古希腊哲学家亚里士多德曾构建“四元素说”，主张水、火、土、气是构成世界的基本元素。但正如谜面所形容的那样，空气无形无影、无法触及且没有气味，它仿佛一个爱玩捉迷藏的孩童，总是不肯在人前轻易显露真容。
在对空气的探索中，人们逐渐察觉到，除了普通空气，似乎还存在着多种“特殊空气”。比如，有的空气能使烛火熄灭，有的与火焰相遇便会发生爆炸。然而，无论有多少种类，当时的观念仍将空气视为单一元素，那些奇异的空气不过是被各种物质污染后的形态罢了。
1772年，药剂师舍勒通过实验成功制得了“氧气”。他将这一成果撰写成《火与空气》一书，并把这种能让蜡烛燃烧得更为剧烈的空气命名为“火焰空气”。
卡尔·威尔海姆·舍勒（Carl Wilhelm Scheele，1742年12月19日－1786年5月21日），瑞典化学家。
在舍勒所处的年代，“燃素说”正大行其道。当时的普遍观念认为，物质燃烧时会释放出一种称为“燃素”的成分。在开放空间中，“燃素”可以自由飘散，物体便能持续释放它；而在密闭容器内，“燃素”会不断积聚，直到充满整个容器，迫使火焰熄灭。后来，一位名叫普利斯特里的牧师也在实验中制得了“氧气”，但受“燃素说”的束缚，他仅将自己发现的这种能令燃烧更剧烈的气体命名为“去除燃素的空气”，未能洞察氧气在燃烧中的真正作用。
约瑟夫·普里斯特利（Joseph Priestley，1733年3月13日-1804年2月6日），英国化学家、自然哲学家与牧师
1774年，普利斯特里遇见了一个即将改写科学史的人——拉瓦锡。拉瓦锡比他年轻十岁，为人极为严谨，本职是法国税务官，只能利用早晨6点到9点、晚上7点到10点的业余时间投身科学研究。与普利斯特里会面后，他被对方天马行空的研究思路所吸引，随即以自己严谨的实验风格延续对燃烧的探索。
早在结识普利斯特里之前，拉瓦锡就已着手燃烧实验。他燃烧过铅、磷等多种物质，每次都用天平精准称量试样在燃烧前后的质量变化。结果毫无二致：燃烧后的灰烬总比原试样更重。这清楚地揭示，燃烧必定是空气中的某种成分与试样发生了结合，才导致燃烧后增重。
安托万-洛朗·拉瓦锡（Antoine-Laurent de Lavoisier ，1743年8月26日～1794年5月8日），出生于法国巴黎 ，化学家、生物学家 ，其众多工作奠定了现代化学的基础，被誉为“现代化学之父” ，他使化学从定性转为定量。
受与普利斯特里交流的启发，拉瓦锡着手设计了一项全新的实验。他将约110克纯净水银装入一个曲颈长弯嘴瓶中，瓶嘴通过水银槽与玻璃钟罩相连，同时测得装置内封存了大约820毫升普通空气。一切就绪后，拉瓦锡用炭火对曲颈瓶持续加热了12天。瓶中逐渐有红色物质生成，即氧化汞，直到其量不再继续增加，他才停止加热。此时，他测得整个容器内的空气减少了约150毫升，所剩气体既无法再支持燃烧，也不能令石灰水变浑浊（二氧化碳则可使石灰水变浑浊）。随后，拉瓦锡重新对这些红色物质加热，发现其分解所释放出的气体，体积恰好等同于原先空气中消失的那部分。将这种气体与容器内残余的气体混合，便复原为正常的空气。至此，拉瓦锡走到了氧气发现历程的最后一步：借助精密的实验与定量测量，他成功分离出空气中那部分能支持燃烧的物质，而它也正是赋予生命活力的要素。最终，拉瓦锡将该物质命名为“oxygen”，法语原意为“承载酸的东西”。后来，清代科学家徐寿将其翻译为我们今天所熟知的“氧气”。
