В 1774 году, проводя опыты в Южной Англии, Пристли получил газ, в котором подожженный фитиль свечи пылал необыкновенно ярко. Позднее он наполнил двумя унциями (60 миллилитров) этого газа стеклянный колпак и поместил туда мышь. В результате мышь прожила в два раза дольше, чем если бы она находилась под колпаком с обычным воздухом. Тогда Пристли решил испытать этот диковинный газ на себе и сам его вдохнул. Он писал: «Мне казалось, что некоторое время потом я дышал чрезвычайно свободно и легко».

Так Джозеф Пристли открыл кислородa. Однако он назвал полученный газ «дефлогистированным воздухом», посчитав, что это обычный воздух, только лишенный флогистона — гипотетического вещества, препятствующего горению. Вывод Пристли был ошибочным, и все же многие считают, что данное открытие стало вершиной научной деятельности ученого.