Il isola l'hydrogène en 1768, découvrit l'oxygène en 1773, peu de temps avant Priestley, et obtint le chlore. Il montra que le graphite est du carbone, étudia le phosphore, le chlorure d'argent et découvrit l'acide fluorhydrique (1771), la glycérine (1779) et l'acide cyanhydrique (1782).