卡文迪許是一位非凡的科學(xué)家，后來(lái)他弄清楚了氣球在空氣中所受浮力問(wèn)題，通過(guò)精確研究，證明氫氣是有重量的，只是比空氣輕很多。他是這樣做實(shí)驗(yàn)的：先把金屬和裝有酸的燒瓶稱重，然后將金屬投入酸中，用排水集氣法收集氫氣并測(cè)體積，再稱量反應(yīng)后燒瓶及內(nèi)裝物的總量。這樣他確定了氫氣的比重只是空氣的9%.但這些化學(xué)家仍不肯輕易放棄舊說(shuō)，鑒于氫氣燃燒后會(huì)產(chǎn)生水，于是他們改說(shuō)氫氣是燃素和水的化合物。

水的合成否定了水是元素的錯(cuò)誤觀念，在古希臘：恩培多克勒提出，宇宙間只存在火、氣、水、土四種元素，它們組成萬(wàn)物。從那時(shí)起直到18世紀(jì)70年代，人們一直認(rèn)為水是一種元素。1781年，普利斯特里將氫氣和空氣放在閉口玻璃瓶中，用電火花引爆，發(fā)現(xiàn)瓶的內(nèi)壁有露珠出現(xiàn)。同年卡文迪許也用不同比例的氫氣與空氣的混合物反復(fù)進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)這種露滴是純凈的水，表明氫是水的一種成分。這時(shí)氧氣也已發(fā)現(xiàn)，卡文迪許又用純氧代替空氣進(jìn)行試驗(yàn)，不僅證明氫和氧化合成水，而且確認(rèn)大約2份體積的氫與1份體積的氧恰好化合成水（發(fā)表于1784年）。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果本已毫無(wú)異議地證明了水是氫和氧的化合物，而不是一種元素，但卡文迪許卻和普利斯特里一樣，仍堅(jiān)持認(rèn)為水是一種元素，氧是失去燃素的水，氫則是含有過(guò)多燃素的水。他用下式表示“易燃空氣”（氫）的燃燒：

（水+燃素）+ （水－燃素）→水

易燃空氣（氫） 失燃素空氣（氧）