Estudió en el Instituto Mazarino y cursó estudios de Derecho licenciándose como abogado en 1764. Se orientó a la investigación científica.
Se le considera como el creador de la Química como ciencia.
Demostró que en una reacción química, la cantidad de materia es la misma al final y al comienzo de la reacción. Estos experimentos proporcionaron pruebas para la ley de la conservación de la materia. Además investigó la composición del agua y denominó a sus componentes oxígeno e hidrógeno.
En Tratado elemental de química (1789), aclaró el concepto de elemento como una sustancia simple que no se puede dividir mediante ningún método de análisis químico conocido. Escribió Sobre la combustión (1777) y Consideraciones sobre la naturaleza de los ácidos (1778). En la Academia de Ciencias se publicaron más de 60 comunicaciones suyas.
Miembro de la Academia de Ciencias desde 1768. Ocupó diversos cargos públicos, como los de director estatal de los trabajos para la fabricación de la pólvora en 1776, miembro de una comisión para establecer un sistema uniforme de pesas y medidas en 1790 y comisario del tesoro en 1791.
Dirigente de los campesinos, se encargó del cobro de las contribuciones. Por este motivo, fue arrestado en 1793. Es juzgado por el Tribunal Revolucionario y guillotinado el 8 de mayo de 1794 en la Plaza de la Concordia, París.