自古以来，人们只知道空气这一种气体。一提到“气”，指的就是空气。从赫尔蒙特开始，人们才知道自然界中有许多种气体。“气体”（gas）一词就是他发明的。赫尔蒙特虽然指出了有多种不同的气体存在，但由于缺乏实验手段来实际地区分各种气体，人们的气体知识并无太大的长进。直到18世纪，由于在实验室中收集气体成为可能，人们才发现了越来越多的气体种类，并且认识到气体原来也是一种物质元素。
1727年，英国植物学家黑尔斯出版了一本《植物静力学》，书中描述了如何将各种物质加热后，在水面上收集它们放出的各种气体。黑尔斯受牛顿物理学的影响，只注重实验过程中定量的物理方面，而忽视定性的化学特征，所以他根本没有注意到他收集到的实际上是各种不同的气体。有意义的是，他第一次给出了在实验室里收集气体的方法。当然，黑尔斯的水面收集法只适用于那些不溶于水的气体。
曾经发现了“潜热”的苏格兰化学家布莱克，在气体的化学研究方面首开先河。1756年，他发表了他的医学博士论文中的化学部分，题为“关于白镁氧、生石灰和其他一些碱性物质的实验”。论文中说，白镁氧（碱性碳酸镁）加热后会放出某种气体而变成氧化镁。石灰石加热后也会放出类似的气体而变成生石灰。我们今天知道这种气体就是二氧化碳，赫尔蒙特曾经称它为“野气”。由于它被固定在白镁或石灰这些固体中，布莱克称它为“固定空气”。布莱克的发现在化学界引起了巨大的反响，因为人们从未想到固体物质中会含有如此多的化学气体。气体从此被当成一种重要的化学物质，因为它确实可以参与化学反应。
布莱克继续研究这种“固定空气”。他首先认识到，固定空气不同于普通空气，因为生石灰不吸收普通空气，但吸收这种空气。布莱克还认识到，燃烧和呼吸时放出的空气里一定含有固定空气。
继布莱克之后，许多种气体被发现。他的学生丹尼尔·卢瑟福发现，空气中除呼吸或燃烧时被消耗掉的气体之外还有一种气体，他称之为“浊气”。今天我们知道是“氮气”。著名的英国物理学家卡文迪许后来也发现了二氧化碳（他仍称之为“固定空气”）和氢气（他称之为“可燃空气”），但在气体研究方面最为出色的当属英国化学家普里斯特利。
普里斯特利生于英国约克郡的菲尔德赫德，青年时代主要学习古典课程，并未受过自然科学训练。他后来的科学成就主要在实验方面，在理论方面建树不多，与他的知识背景也有关系。他早年当过牧师，但不信英国国教。他崇尚自由主义思想，支持美国的独立运动，反对奴隶制。1766年，他在伦敦遇见了美国著名的政治家、科学家富兰克林。这次会晤使普里斯特利对新兴的实验科学产生了兴趣。一开始，他研究了电学的历史，于1767年出版了《电学史》这部科学史上有名的著作。同年，他移居利兹。他的住处隔壁是一家啤酒厂，这使他有机会研究“固定空气”问题。他此后的科学工作均集中在气体化学方面。
普里斯特利认识到，啤酒厂里谷物发酵后产生的气体实际上就是布莱克发现的“固定空气”。此后他又用多种方式采集到了这种气体。他发现，这种气体能部分溶解于水，而且溶解了这种气体的水是一种味道十分可口的饮料。据此，普里斯特利于1772年发明了“苏打水”。这项发明赢得了好评，英国海军甚至将其作为军舰上的饮料。他确实可以被视为现代软饮料工业的创始人。
在研究二氧化碳的过程中，他发现薄荷小枝在充满这种气体的环境里能够十分茁壮地生长。这使他想到，动物的呼吸不断地污染空气，植物则可能充当空气净化剂的角色。经过反复实验，他得出结论说：“这么多动物的呼吸使空气不断受污染……至少一部分为植物的创造所补偿。”
1772年，普里斯特利发表了长篇论文《对各种空气的观察》。文中记载了他利用集气槽收集到的各种各样的气体：由铜、铁、银等金属与稀硝酸制取的“亚硝空气”（氧化氮）、“燃素化空气”（氮），与浓硝酸制取的“亚硝蒸气”（二氧化氮）、“减缩的亚硝空气”（氧化亚氮）、“酸性空气”（氢氯酸）。最后一种气体因为易溶于水，故是在水银面上收集的。这是对黑尔斯集气方法的一种改进。事实上，卡文迪许早在1766年已经使用水银面收集这类气体。
1774年，普里斯特利做出了一个最重要的发现。当时人们已经知道，在空气里加热水银可以得到一种红色的矿灰，我们今天称之为氧化汞。普里斯特利将这种矿灰放在集气装置中加热，看能收集到什么气体。结果发现，这种新收集的气体不溶于水，却能使蜡烛以极强的火焰燃烧。次年，他又发现，老鼠在这种空气中比在普通空气中活的时间要长两倍，而他本人吸入这种空气后，胸部感到极为舒服。因此他猜测这种气体可能在医学上有用处。他开玩笑说：“谁知道将来这种纯空气会不会变成一项时髦的奢侈品呢？但到现在只有两只老鼠和我有过吸入这种气体的特权。”普里斯特利是燃素说的信奉者，相信燃烧就是损失燃素。燃素被支持燃烧的空气所吸收，空气里包含的燃素越少，吸收的燃素就越多。据此，他推测新发现的这种气体必定是十分缺乏燃素才使燃烧这么猛烈的，因此将新气体命名为“脱燃素空气”。之后，他多次实验，从许多物质中都制取了这种“脱燃素空气”。1775年，普里斯特利向皇家学会宣布了这一发现。
像布莱克的学生卢瑟福一样，普里斯特利也认识到普通空气中含有“燃素化空气”（氮气）。按照燃素说，物体在空气中燃烧后，脱燃素空气应转化成燃素化空气。当然，实际上这一过程并没有发生。普里斯特利显然没有注意到燃素说的这一弱点，他至死都坚持燃素说，反对拉瓦锡提出的氧化理论。
与他在化学理论上的保守形成对照，他在宗教和政治上是一个开明甚至激进的人物。他同情法国大革命，结果在法国大革命两周年的时候被一群暴徒攻击。他的房子被烧毁，他自己死里逃生跑到了伦敦，但那里也不太安全。1794年，他来到了美国，在那里受到热烈的欢迎，最后定居在宾夕法尼亚州直至逝世。
与普里斯特利分享发现“氧气”之荣誉的还有瑞典化学家舍勒。他出生在瑞典的波美拉尼亚，这个地方现在是德国的一部分。舍勒14岁时在药房里当学徒，业余时间自学了化学，成为一名卓越的药剂师。舍勒的一生发现了大量的化学物质，但由于发表得比较晚，使他多次丧失了优先权，因为许多工作虽然是别人随后独立做出的，却先于他发表。不过历史是公正的，从他的原始记录中人们得知，有许多发现实际上是他先做出的。
舍勒在实验中也认识到，空气里包含两种性质完全不同的成分。其中一种不吸引燃素，而另一种吸引燃素，但只占空气中三分之一到四分之一的质量，他将之分别叫作“浊空气”和“火空气”。大约在1771年，他加热了一些与氧结合不太紧密的物质，制出“火空气”（氧气）。同普里斯特利一样，他相信燃素说，因而没能正确地认识氧在化学反应中的作用。他叙述发现“火空气”的著作于1775年送到了印刷厂，但出版商没能及时付印，直到1777年才面世，当时世人全都知道是普里斯特利发现了“脱燃素空气”。
还有许多发现可以归于舍勒：硫化氢、氯、氢氟酸、氧化钡、氢氰酸、钼酸、钨酸、砷酸、锰酸盐、高锰酸盐、亚砷酸铜等，其中亚砷酸铜至今仍被称为“舍勒绿”。他还可以被看作有机化学的奠基人，因为他是那个时代发现有机酸最多的人。由于劳累过度，舍勒年仅43岁就去世了。也有人认为他可能死于药物中毒，因为他每制出一种新的化学物质都要习惯性地尝一下。总之，他是为他所热爱的科学事业献身了。
