拉瓦錫於1743年8月26日出生於巴黎一個富裕的律師家庭。5歲那年，他母親因病去世，從此他在姨母的照料下生活。11歲馬沙蘭學校，後升入法政時，他進入當時巴黎的名牌學校大學，21歲畢業，取得律師從業資格。他的家庭打算讓他繼承父業成為一名律師，然而在大學裡，他已對自然科學產生了濃厚的興趣。
他最早感興趣的是植物學。為了展開植物學研究，他經常上山去採集植物標本。他在野外工作這段時間，對氣象學發生了興趣，同時也學會了使用氣壓計，從此以後，他一直都詳細記錄氣象變化而從未停止過。拉瓦錫的父親和親友感覺到他對自然科學有濃厚的興趣，也就沒有再勉強他做律師工作。他從21歲起就專門跟著一位地質學家葛太德從事地質學研究。很快他們得到了法國政府的資助，開始從事全國地質圖的繪製工作。由於地質老師的建議，拉互錫開始去學化學。當時在巴黎教化學的老師是魯伊勒教授，他教課是很有名的。教授在巴黎講課時，室內外擠滿了聽眾，不僅有學化學的學生和藥劑師，而且有許多社會名流，例如狄德羅和盧梭等人都來聽他的報告。教授在報告裡主要講了當時的礦物學和礦物的化學作用。
拉瓦錫很用心地聽了魯伊勒教授的報告，增加了許多化學知識。儘管拉瓦錫的大量工作是關於化學的，可是他一生從未放棄對礦物的研究。拉瓦錫最早的一篇化學論文是關於石膏的研究。他分析了石膏的成分，指出這是硫酸和石灰化合成的，他知道如果把石膏加熱以後，就可以放出水蒸汽。從這個時候開始，老師魯伊樂開始使用「結晶水」這個名詞了。拉瓦錫的論文也開始在科學院院報上發表。1766年，年僅23歲的拉瓦錫「關於城市照明問題」的論文，榮獲法國科學院金質獎。這次獲獎給嶄露頭角的拉瓦錫以很大的鼓舞，使他更熱情地投入到科學研究的事業中，同時他的科研才華也開始引起科學界的注目。1772年，由於對礦物及「天然水」的研究卓有成果，拉瓦錫當選為科學院院士。
拉瓦錫成為科學院的成員後，科學研究成為他生活的重要內容。拉瓦錫1772年所進行的達101天之久的「燒乾了水不會變土」的實驗，是人所共知的。通過這一實驗，他推翻了物質不能互變的學說，並進一步證明了物質不滅的正確性。從1772年9月開始，拉瓦錫開始對燃燒現象進行研究。通過實驗，他發現了一種新的元素，這種元素除了助3燃、助呼吸外，還能與許多非金屬物質結合生成各種酸，為此他把這種元素命名為酸素。現在氧元素的化學符號O就是來源於希臘文酸素： oxygene。1778年，他進而提出，燃燒過程在任何情況下，都是可燃物質與氧的化合，可燃物質在燃燒過程中吸收了氧而增重，所謂的燃素實際上是不存在的。拉瓦錫關於燃燒的氧化學說終於使人們認清了燃燒的本質，並從此取代了燃素學說，統一地解釋了許多化學反應的實驗事實，為化學發展奠定了重要的基礎。根據氧化理論，1777年拉瓦錫發表論文，指出動物呼吸是吸入氧氣，呼出碳酸氣。他與法國科學家拉普拉斯合作，於1782年設計了冰的熱量計，測定了一些物質的比熱和潛熱，同時證明動物的呼吸也屬於一種燃燒現象。
1789年，拉瓦錫出版了《化學綱要》，這是他對近代化學發展的又一突出貢獻。在這部著作中，拉瓦錫總結了化學研究的實踐經驗，發展了波義耳提出的元素概念，提出元素是化學分析到達的終點，即在當時用任何化學手段都不能分解的物質可稱為元素。據此他還列出了一張包括33種元素的分類表。現在看來，這張表雖然存在一些錯誤，但是它是世界公認的第一張真正的化學元素表。