要探询普里斯特利（1733—1804） 一生的独立思维并非难事。他诞生于一个信仰喀尔文教派、反英国国教的家庭，但就连在自己家里，普里斯特利似乎也注定特立独行。他是家中六个孩子里的老大，本来和祖父母同住，母亲去世后则搬去和一位膝下无子的姨妈同住。从童年起，普里斯特利就全心投入研究和功课。他是个上进的学生，在学校课业之外，还会自行做系统性的研读作为辅助。为了来日能够成为牧师，他自学希伯来文、迦勒底语和古叙利亚语。后来当他似乎要成为生意人时，他又学了法文、德文和意大利文。他的兴趣极为广泛，在语言、历史、神学、教育及自然哲学的某些领域，都曾进行研究、写作，并作出重要的贡献。

普里斯特利踏入化学领域时已经近40岁了，他最初感兴趣的是空气。当时人们基于古希腊人的假设，仍认为空气是一种不可变的简单物质，是四大基本元素之一。普里斯特利以他一贯的精力开始研究这个主题。他审读了当时已知的知识，重做重要实验，然后就开始自行设计实验与研究方式。他的研究就像一个世纪前列文虎克的探索，有种百无禁忌的特质。普里斯特利经常因自己的发现而大感惊喜，而且他就和列文虎克一样，在发表研究成果时，不论成功或失败，都持同样乐观的态度。刚开始时，他拿太太厨房里的洗衣盆和玻璃器皿来当工具，但他一向擅长设计所需的仪器，再加上像陶瓷专家威基伍（Josiah Wedgwood）这样的朋友的帮忙，他终于建立了当时世界上拥有数一数二设备的化学实验室。

在普里斯特利庞大的化学研究成果中，有两项发现格外突出——氧气及光合作用。首先，当他系统性地研究“空气”时，曾将各种物质加热而产生了氧气；接着他又把水面或水银上产生的气体收集起来，再用简单的测试进行分析：它是什么样子？会不会燃烧？能不能让老鼠活命？活多久？能不能被水吸收？1774年8月1日，普里斯特利用刚拿到的12寸放大镜，将一些红汞灰（如今被称为氧化汞）加热。他发现，在这种新空气中，蜡烛燃烧得格外明亮，闷烧的木屑会突然迸出火花。隔年三月，他意外地发现，关在这种新气体里的老鼠寿命，是在一般空气中的老鼠的两倍。他自己也吸了一些这种气体，注意到它会令人产生轻快自在的感觉。经过这次及多次实验后，普里斯特利深信他已经发现了大气中促成氧化与生命的成分。凭着他的非凡远见，他猜测这种气体最后可能被应用在药品上，甚至成为奢侈品。

现在我们知道，在当时，氧气的发现已经“四处弥漫”了。在瑞典，一位穷药剂师舍勒（Carl Wilhelm Scheele）也在进行关于“空气与火”的实验。虽然他的成果直到1777年才发表，但舍勒的确在普里斯特利之前便制造并研究了氧气的特性。然而，普里斯特利的多重发现及其实验战果数量之庞大，使他取代了舍勒而进入科学界主流。

普里斯特利将他这种活泼的新物质称为“去燃素气”（dephlogisticated air）。“燃素”（phlogiston）这个名词自17世纪初期就被采用了。施塔尔（Georg Ernst Stahl）在他1723年的教科书中，对燃素的定义并不是火，而是“火的物质与本源”。任何物质燃烧时，都会释出燃素。在油和炭等可燃物当中有许多燃素，煤灰则几乎是纯燃素。金属燃烧时也会释出燃素。燃素还能还原到反应所得的产物里，比方说，假使将锌白与木炭一起加热，将会得到原来的金属。燃素还有些古怪的特性，最特别的就是，如果把它加入某种物质里，会使该物质离奇地变轻。

我们现在已经知道，燃素理论其实就是“反向”的氧化作用。获得燃素表示失去氧，这也就说明了重量减轻的原因。失去燃素则表示加入氧。锌在空气中燃烧时，会产生氧化锌（锌白）；将锌置于煤炭上加热并不会增加燃素，而是释放氧。但就如托勒密的周期与本轮理论成功地解释并预测了行星的运行，燃素也解释了许多化学反应，至少在定性反应上。燃素同时也导出了许多成果丰硕的实验，包括普里斯特利自己的许多研究。直到1777年，当拉瓦锡（Antoine Lavoister）仔细测量出类似反应中所减轻与增加的重量后，他才把氧列为氧化与呼吸作用中的关键要素。但即便如此，燃素理论仍旧存而未亡，被用来解释化学反应中释出的光与热。直到19世纪中叶，人们对能量有了更清楚的了解后，燃素理论才真正被推下了科学舞台。