ด้านวิทยาศาสตร์

ช่วงปี พ.ศ. 2318 อ็องตวนได้พัฒนาการผลิตดินปืน และการใช้โพแทสเซียมไนเตรต หรือดินประสิว ในการเกษตร งานที่สำคัญอย่างหนึ่งของเขาก็คือ การทดลองเกี่ยวกับปฏิกิริยาการเผาไหม้ เขากล่าวว่าการเผาไหม้เป็นสิ่งที่เกี่ยวข้องกับออกซิเจน และการสลายสารอาหารในสิ่งมีชีวิต ก็คือปฏิกิริยาการเผาไหม้เช่นเดียวกัน เพียงแต่ช้าและอ่อนกว่า จนทำให้ทฤษฎีโฟลจิสตัน ซึ่งกล่าวว่า เมื่อสสารถูกเผาไหม้ ก็จะปล่อยสารที่เรียกว่าโฟลจิสตันออกมา ต้องมีอันยกเลิกไป

นอกจากนี้ อ็องตวนยังได้ค้นพบว่า "อากาศที่ไหม้ไฟได้" ของเฮนรี คาเวนดิช ซึ่งอ็องตวนเรียกมันว่า ไฮโดรเจน (ภาษากรีกหมายถึง ผู้สร้างน้ำ) เมื่อรวมกับออกซิเจนจะได้หยดน้ำ ซึ่งไปตรงกับผลการทดลองของโจเซฟ พริสต์ลีย์

ในด้านปริมาณสัมพันธ์ (stoichiometry) อ็องตวนได้ทดลองเผาฟอสฟอรัสและกำมะถันในอากาศ และพิสูจน์ได้ว่ามวลของผลิตภัณฑ์มีมากกว่ามวลของสารตั้งต้น ซึ่งมวลที่เพิ่มได้มาจากอากาศนั่นเอง จึงทำให้เกิดกฎการอนุรักษ์มวล หรือเรียกอีกชื่อหนึ่งว่า กฎทรงมวล

หนังสือของเขาชื่อ Traité Élémentaire de Chimie พิมพ์เมื่อปี พ.ศ. 2332 ภายในมีเนื้อหาเกี่ยวกับกฎการอนุรักษ์มวล และปฏิเสธการมีอยู่ของทฤษฎีโฟลจิสตัน

ด้านกฎหมายและการเมือง

นอกจากที่อ็องตวนจะศึกษาวิทยาศาสตร์แล้ว เขายังศึกษากฎหมายและการเมืองจนได้เป็นเนติบัณฑิต เมื่ออายุ 26 ปี เขาได้เป็นเจ้าพนักงานเก็บอากร ซึ่งเขาก็ได้ปรับปรุงระบบภาษีอากรและการคลัง พร้อมกับพัฒนาหน่วยวัดในระบบเมตริก ให้เป็นมาตรฐานเดียวกันทั่วประเทศฝรั่งเศส