1743年8月26日，拉瓦錫生於法國巴黎。父親是巴黎高級法院的專職律師，母親也出身於一個律師家庭。拉瓦錫5歲時母親病逝，父親帶著他和妹妹搬到外祖母家，妹妹14歲那年不幸病故，拉瓦錫遂成為兩家財產的唯一繼承人。拉瓦錫於1754年進入在巴黎以「科學教育」而著稱的馬扎蘭學校。在這裡，拉瓦錫學習了數學、化學、物理、拉丁文、希臘文等基礎課，還學習了天文學，漸漸地拉瓦錫喜愛上了自然科學研究。
拉瓦錫學習成績優異，父親希望拉瓦錫繼承自己律師的職業，所以在拉瓦錫中學畢業後就升入到大學法學系。除了學好自己的主修課，拉瓦錫最熱心的還是鑽研自然科學，特別是數學、物理、化學。拉瓦錫曾主動拜一些當時著名的科學家為師，他跟天文學家拉卡伊學習數學和天文學；跟著化學家魯埃爾學習化學；在地質學家蓋塔指導下研究地理學和礦物學。
拉瓦錫對化學產生了濃厚的興趣。1761年夏天，拉瓦錫跟隨法國著名的地質學家蓋塔繪製法國地質圖，18歲的拉瓦錫對五光十色的礦物著了迷，從此便潛心於地質和化學研究，決心為揭開神奇的大自然的奧秘而獻身。1765年，法國科學院公開徵求「巴黎街燈最好的方法」，拉瓦錫的論文《論大城市照明問題》獲得了法國國王頒授的特別獎—法國科學院的金質獎章。
1772年時，由於對礦物以及「天然水」的研究卓有成果，拉瓦錫當選為科學院院士。當時，科學研究純粹是拉瓦錫的個人愛好，而他維持生計的方法是在一個收稅公司工作這個公司為路易十四國王徵收煙鹽稅、關稅及酒稅。除了繁忙的稅務律師業務工作拉瓦錫每天必定抽出清晨或者夜晚的五六個小時做實驗。拉瓦錫作為法國國王的稅務代理人，最後幾年還致力於稅制改革，寫了很多有關稅政、刑政的改革方案。拉瓦錫的妻子在科學研究中是丈夫很好的實驗助手，她幫拉瓦錫翻譯資料，拉瓦錫的《化學原本》中的儀器圖即是妻子的手筆。
1780年，拉瓦錫擔任徵稅官的職務，還兼任過火藥和火石的監行官。1789年法國大革命後，任米制委員會委員，1791年任財務秘書。然在科學上他是一個大家，可是在政治上他卻不能戰勝比他無知得多的敵人。法國「大革命」時期的人民對官方的「稅官」懷著很深的敵意。作為當時法國國王的稅收代理人，法國大革命風暴的來臨，使拉瓦錫成了歷史演進過程中的一個悲劇式的人物。1793年12月，當時的革命委員會以「反革命分子的罪名拘捕了拉瓦錫。
判決在草草審理後結束，1794年5月8日，拉瓦錫以「反革命分子」的罪名被送上了當時的革命者對於法國拉瓦錫的死，大科學家拉格朗感嘆道:「切掉那頭顱只要一剎那工夫，但幾所設立的斷頭臺。百年恐怕再也出現不了那樣的頭腦了。」拉瓦錫以「質量守恆」作為研究化學變化的方法，使化學成為定量科學。拉瓦錫推翻了當時盛行的燃素說，證明了「氧」在燃燒中的角色。拉瓦錫認為金屬的煅燒有很清晰的過程，因為金屬在煅燒時從空氣中吸收了一些東西。
拉瓦錫做了這樣一個實驗:在密閉容器中，將水銀加熱到一種紅色物質（現稱氧化汞），發現約有五分之一體積的空氣消失，而這些紅色物質比原來的「汞」重。拉瓦錫把這些紅色物質以強光來加熱，讓它產生一種氣體，而燒渣變回到原來同質量的汞，這次產生的氣體和原來消失的氣體同體積。這種新氣體（氧）和第一次實驗時剩下的殘餘氣體混合所得的混合氣體和普通空氣是完全相同的。拉瓦錫是第一個真正了解質量守恆定律，而且很成功地運用這個定律發現新的元素氧的化學家。
拉瓦錫提出了「新元素」說，還認識到氫、氮及碳、硫、金屬等元素。他的新元素說認為:化合物是這些具體元素之間的化合，而化學變化是化合物中元素的重新排列。拉瓦錫還首先制定出系統化的化學命名法、訂出了初步完整的元素表。拉瓦錫提出的新的化學命名法，使化合物的名稱不再用產地名或俗名，而是理性地以其組成元素來取名。
拉瓦錫重視當時新興的科學試驗，重視理性思維，以高度的理論概括建立了化學學科的基礎。拉瓦錫以天平作為重要的實驗工具，把定量的方法提升為化學研究的基本方法。拉瓦錫的化學革命對化學發展和法國科學事業產生了深刻的影響。從此，化學進入了一個新紀元，取得了令人難以置信的進步，使法國科學事業多年居於世界領先地位。《化學原本》作為化學理論的裡程碑，標誌著近代化學的誕生。