En définissant la matière par la propriété d'être pesante, en introduisant l'usage systématique de la balance, en énonçant la loi de conservation de la masse et celle de conservation des éléments, il peut être considéré comme le créateur de la science chimique. Il a élucidé le mécanisme de l'oxydation des métaux au contact de l'air, grâce à des expériences sur l'étain (1774), puis sur le mercure (1777). Il établit les compositions de l'air, de l'eau, du gaz carbonique (1781). Il fut, avec Laplace, l'auteur des premières mesures calorimétriques. Il participa, entre autres avec Berthollet, à la création d'une nomenclature chimique rationnelle, fondée sur le concept d'élément (1787). Le premier, il montra que la chaleur animale résulte de combustions organiques portant sur le carbone et l'hydrogène. Député suppléant, il fit partie de la commission chargée d'établir le système métrique (1790). Appartenant au corps des fermiers généraux, il se constitua prisonnier ; il fut condamné et guillotiné le jour même.
