十七世紀德國化學家貝歇爾(Johann·Joachim·Becher，1635-1682)在他1669年的著作《土質物理(PhysicaSub-terranea)》一書中，對燃燒作用有很多的論述。他被認為是與施塔爾共同創立燃素說的人。他認為燃燒是一種分解作用，動、植物和礦物燃燒之后，留下的灰燼都是成分更簡單的物質。因此，按照他的理論，不能分解的物質尤其是單質，當然不會燃燒。貝歇爾的理論中提出了一種“油土”的概念，即相當于以后的所謂“燃素”，因此貝歇爾可以說是燃素學說的第一個發起人。
不久后，普魯士王的御醫、德國化學家施塔爾(Georg·Ernst·Stahl，1660-1734)總結了燃燒中的各種現象及各家的觀點之后，于1703年更系統地闡述、發揮了燃素學說。
按照燃素說，火是由無數細小而活潑的微粒構成的物質實體。這種火的微粒既能同其他元素結合而形成化合物，也能以游離方式存在。大量游離的火微粒聚集在一起就形成明顯的火焰，它彌散于大氣之中便給人以熱的感覺，由這種火微粒構成的火的元素就是“燃素”。
按照燃素說，燃素充塞于天地之間，流動于雷電風云之中。在地球上，動、植、礦物中都含有它。大氣中含有燃素，因而會在空氣中引起閃電，而使大氣動蕩不已；生物含有燃素就富有生機；無生命物質含有燃素，就會燃燒。燃素不僅具有各種機械性質，而且又像靈魂一樣，本身就是一種動因，是“火之動力”。物體失去燃素，變成死的灰燼，灰燼獲得燃素，物體又會復活。
燃素說解釋燃燒現象時，認為一切與燃燒有關的化學變化都可以歸結為物體吸收燃素與釋放燃素的過程。鍛燒金屬，燃素從中逸去，變成煅渣；煅渣與木炭共燃時，又從木炭中吸取了燃素，所以金屬重生。燃燒硫磺，燃素逸去，變成硫酸；硫酸和富含燃素的松節油共煮時，又從松節油中奪回燃素，于是硫酸還原成硫磺。石灰石經與煤炭一起煅燒，從中吸收了燃素而變成了苛性石灰，但石灰與燃素結合不很牢固，放在空氣中時燃素就會慢慢跑掉，于是又會復原為石灰石，苛性也隨之消失。在燃素說者看來。物體中含燃素越多，燃燒起來就越旺，例如油脂、炭黑、硫、磷就是極富含燃素的物質；否則就相反，石頭、木灰不含燃素，因此就不會燃燒。“燃素”的含義似乎很與波義耳的“大微粒”相象，但要知道。他們兩方對金屬煅燒過程的解釋卻恰恰相反，按燃素說，其過程可以下式表示：金屬一燃素=煅灰。
那么煤炭、木柴燃燒為什么一定需要空氣呢？燃素說者認為，這些物質在加熱時，燃素并不能自動分解出來。而須外加空氣將其中燃素吸取出來，燃燒才能實現；上好的空氣是具有吸收燃素的性質的。燃素說還解釋了金屬溶解于酸以及金屬置換反應，認為前者是由于酸奪取了金屬中的燃素，鐵置換溶液中的銅是由于金屬鐵中的燃素轉移到銅中去的結果。
燃素說的這些說法曾足以說明當時所知道的大多數化學現象，雖然在某些場合不免有些牽強附會，由于大多數化學現象在燃素的基礎上得到了統一的說明，因此很快得到當時許多化學家的相信和支持。機械論者看不到燃燒現象的本質，任意地杜撰了一個由莫須有的“火微粒”所造成的燃素。然而，用燃素又不能解釋全部燃燒現象。在“科學還深深地禁錮在神學之中”的歷史情況下，形而上學的機械論只好向傳統的神秘論求救，以為只要給燃素這個“臆想出來的”物質，再加上一些臆想出來的神秘特性，就可以使它變得象神靈一樣神通廣大，這樣它當然經不起進一步實踐的考驗。經過人們多方搜索，結果誰也沒能拿到燃素，特別是人們對化學反應更多地進行了定量研究后，越來越使燃素說陷入無法克服的困境。到十八世紀末，氧被發現，燃燒的本質終于被揭示，從而也宣告了燃素說的完全破產。