Jego praca Traité Élémentaire de Chimie uznawana jest za pierwszy nowoczesny podręcznik chemii; zawiera opinie Lavoisiera na temat teorii chemicznych, formułuje prawo zachowania masy i zaprzecza istnieniu flogistonu. Lavoisier udoskonala także koncepcję pierwiastka, definiując go jako prostą substancję, której nie można rozłożyć na składniki żadną metodą analizy chemicznej. Sformułował także teorię łączenia pierwiastków w związki chemiczne. W instrukcji obsługi wymieniono także następujące pierwiastki: tlen, wodór, azot, fosfor, rtęć, cynk i siarkę. Na liście znalazło się także światło i ciepło, które Lavoisier również uważał za substancje.
Prace Lavoisiera uważane są za ostateczne obalenie starożytnego greckiego poglądu na pięć żywiołów, które mają stanowić podstawowe elementy budulcowe materii (woda, ogień, powietrze, ziemia, eter).