Он принимал активное участие в государственных делах. Назначенный (1775) régisseur des poudres, комиссаром по пороху, он увеличил производство и улучшил качество этого взрывчатого вещества, что сделало возможным его масштабный экспорт в американские колонии и победы французских революционных армий. «Французский порох, — говорил Лавуазье в 1789 году, — стал лучшим в Европе…. Можно с уверенностью сказать, что именно ему Северная Америка обязана своей свободой». Он входил в различные официальные советы, национальные и муниципальные, и с разносторонним умом решал разнообразные проблемы налогообложения, чеканки монет, банковского дела, научного сельского хозяйства и общественной благотворительности. Как член провинциального собрания в Орлеане (1787) он работал над улучшением экономических и социальных условий. Во время критической нехватки продовольствия в 1788 году он предоставил свои собственные деньги нескольким городам для закупки зерна. Он был общественным деятелем, который продолжал делать деньги.
На фоне всех этих занятий он не переставал быть ученым. Его лаборатория стала самой сложной и обширной до XIX века: 250 приборов, тринадцать тысяч стеклянных емкостей, тысячи химических препаратов и три точных весов, которые впоследствии помогли определить грамм как единицу веса в метрической системе. Взвешивание и измерение были половиной секрета открытий Лавуазье; с их помощью он превратил химию из качественной теории в количественную науку. Именно с помощью тщательного взвешивания он доказал, что флогистон Шталя — это обременяющий миф. Этот миф предполагал существование таинственного вещества, которое при горении покидает горящий материал и переходит в воздух. 1 ноября 1772 года Лавуазье представил в Академию наук записку следующего содержания:
Около восьми дней назад я обнаружил, что сера при сжигании не только не теряет в весе, но скорее приобретает его; то есть из фунта серы можно получить больше, чем из фунта витриоловой кислоты, если учесть влажность воздуха. То же самое происходит и с фосфором. Увеличение веса происходит за счет огромного количества воздуха, который фиксируется [то есть поглощается горящим веществом] во время сгорания и соединяется с парами [витриола]. Это открытие, которое я установил с помощью экспериментов, которые считаю решающими, заставило меня поверить, что то, что наблюдается при сгорании серы и фосфора, может с равным успехом происходить в случае всех тех тел, которые набирают вес при сжигании или прокаливании».
Вместо того чтобы горящий материал отдавал что-то в воздух, он что-то из него забирал. Что же это было?
Осенью 1774 года Лавуазье опубликовал отчет о дальнейших экспериментах. Он поместил взвешенное количество олова во взвешенную колбу, достаточно большую, чтобы в ней оставалось много воздуха; он закрыл колбу и нагревал все до тех пор, пока олово не окислилось. Дав системе остыть, он обнаружил, что ее вес остался неизменным. Но когда он нарушил герметичность, воздух устремился в колбу, что указывает на создание в ней частичного вакуума. Каким образом? Лавуазье не видел другого объяснения, кроме того, что горящее олово вобрало в себя часть воздуха. Что это было за нечто?
В октябре 1774 года Лавуазье встретился с Пристли в Париже. Пристли рассказал ему об опытах, проведенных им в августе, которые Пристли по-прежнему интерпретировал как выделение флогистона из сгоревшего вещества в воздух. 26 апреля 1775 года Лавуазье прочитал в Академии мемуары, в которых сообщал об экспериментах, которые заставили его рассматривать горение как поглощение горящим веществом загадочного элемента из воздуха, который он условно назвал «чистым воздухом» (air éminemment pur). Как и Пристли, он открыл кислород; в отличие от Пристли, он разрушил миф о флогистоне. Только в 1779 году он придумал для горючего элемента в воздухе название oxygène, от греческого слова, означающего «генератор кислот», поскольку Лавуазье ошибочно полагал, что кислород является обязательным компонентом всех кислот.
