On lui attribue habituellement la découverte de l'oxygène, qui a été isolé à l'état gazeux, bien que Carl Wilhelm Scheele et Antoine Lavoisier aient également une revendication à la découverte.
Il est connu pour sa découverte de l'oxygène avec Antoine Lavoisier -LRB- bien que Carl Wilhelm Scheele ait découvert de l'oxygène deux ans avant lui -RRB-.