Weinig concepten “hebben vastere greep op de geest gelegd,” schreef hij, dan dat lucht “een eenvoudige elementaire substantie is, onverwoestbaar en onveranderlijk.”
Joseph Priestley lijkt misschien niet meteen een bekende naam, maar zijn bijdragen aan de wetenschap zijn monumentaal. Priestley, die in 1774 de ontdekking van zuurstof op zijn naam had staan, ontdekte dat “lucht geen elementaire stof is, maar een samenstelling of mengsel van gassen”. Hij vond een kleurloos en zeer reactief gas dat hij “gedeflogiseerde lucht” noemde, of zoals het later werd genoemd, zuurstof.
Zijn beroemdste experiment werd uitgevoerd op 1 augustus 1774. Hij gebruikte een glazen “brandende lens” om zonlicht te richten op een klompje roodachtig kwikoxide dat in een omgekeerd glas was geplaatst en in een plas kwik lag. Hij ontdekte dat het uitgestoten gas “vijf of zes keer zo goed was als gewone lucht”. Uit latere proeven bleek dat het een vlam intens deed branden en “een muis ongeveer vier keer zo lang in leven hield als een vergelijkbare hoeveelheid lucht.”
Door zijn experimenten was Joseph Priestley in staat een van de vele vragen te beantwoorden die wetenschappers in die tijd hadden geblokkeerd: Hoe en waarom branden dingen?
Hoewel zijn beroemdste ontdekking zuurstof was, is Joseph Priestley beroemd om vele andere ontdekkingen. Hij isoleerde en karakteriseerde acht andere gassen. Daartoe behoorden ammoniak, zwaveldioxide, distikstofoxide en stikstofdioxide. Priestly was ook de bedenker van koolzuurhoudend water. Hij noemde het “mephetic julep” en hoopte dat het van nut zou zijn voor zeelieden op lange reizen om scheurbuik te voorkomen.
Hij vond ook de rubberen gum uit, en schreef al vroeg een belangrijk artikel over elektriciteit, dat werd aangemoedigd door zijn vriend Benjamin Franklin.
Hij was een groot liefhebber van politiek en stond bekend als een liberale politieke theoreticus, en schreef ook veel over deze onderwerpen. Zijn onorthodoxe geschriften, in combinatie met zijn vurige steun aan de Amerikaanse en Franse revoluties, leidden ertoe dat hij door veel van zijn landgenoten werd gemeden en gedwongen was Engeland te ontvluchten.
In 1794 vestigde hij zich in Pennsylvania om zijn onderzoek voort te zetten. Hoewel hem een positie werd aangeboden aan de Universiteit van Pennsylvania, opgericht door zijn vriend Benjamin Franklin, weigerde Priestley. In plaats daarvan koos hij ervoor om in Northumberland, Pennsylvania te gaan wonen en zijn onderzoek voort te zetten. Hoewel hij nooit Amerikaans staatsburger werd, was hij goed bevriend met zowel Thomas Jefferson als John Adams. Thomas Jefferson verklaarde dat hij Priestley zag als “een van de weinige levens die de mensheid dierbaar zijn.”
Joseph Priestley zette zijn wetenschappelijk werk voort terwijl hij zich in Pennsylvania vestigde, samen met zijn vrouw en zoon, tot aan zijn dood in 1804.