拉瓦錫對化學的首要貢獻是通過試驗驗證和總結了質量守恒定律。然而，在拉瓦錫出生之際，俄羅斯科學家羅蒙諾索夫早已提出了質量守恒定律，他將其稱為“物質不滅定律”，其中蘊含著更深的哲學意義。可惜的是，“物質不滅定律”缺乏充足的實驗依據，特別是當時俄羅斯科學的落后，西歐的學界并不重視沙俄的科學成果，因此這一理論并沒有廣泛傳播開來。

拉瓦錫最重要的發現是關于燃燒原理，這是他對化學研究的第二大貢獻。偉大的科學家描述了氧、氮和氫這三種最為重要的氣體的相互作用。而他最為重要的發現正是關于燃燒的原理。這一發現的意義在于他首次準確地確定了氧氣的作用于燃燒過程中。