อ็องตวน ลาวัวซีเย เกิดในตระกูลผู้ดีตระกูลหนึ่ง ต่อมาได้ศึกษาต่อยังวิทยาลัยมาซาแร็ง (Mazarin College) ในสาขาวิชาคณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ พฤกษศาสตร์ และเคมี เขามีความสนใจอย่างแรงกล้าในวิชาเคมี โดยการชักจูงของเอเตียน กงดียัก (Étienne Condillac)

ต่อมา อ็องตวนได้รับเลือกให้เป็นสมาชิกของสมาคมวิทยาศาสตร์แห่งฝรั่งเศส พออายุได้ 25 ปี เขาได้เขียนบทความเกี่ยวกับการจุดไฟตามถนน ต่อมาในปี พ.ศ. 2314 เขาได้แต่งงานกับมารี-อาน ปีแยเร็ต ปอลซ์ (Marie-Anne Pierrette Paulze) ซึ่งมีอายุเพียง 13 ปี ในขณะที่อ็องตวนอายุได้ 28 ปี