1785年2月27日和28日，拉瓦锡邀请来自皇家科学院的同事以及国外来访的一些朝臣和科学家来到位于巴黎阿森纳的他的个人实验室。就这样，经过精心挑选的大约30位客人应邀见证一个已经成为或者即将成为象征化学革命的化学实验。拉瓦锡提出，要在这些达官显贵面前演示如何分解相当量的水（当时有些人认为水属于一种亚里土多德元素），并收集和称重分解产物。如果这个场面还不算壮观的话，他将把这些新元素重新结合生成水。演示中所有这一切都离不开纯度测量和气压计的验证，以消除任何手中藏有诡计或花招的嫌疑。这个公众演示实验可以看作现代实验科学几项关键发展的进一步延伸。如同玻意耳（Boyle）与他的空气泵一样，拉瓦锡也需要在壮观和说服力之间取得平衡。拉瓦锡的实验意图是向亚里士多德观众（认为水是不可再分的元素）展示与他们的深刻信念背道而驰的事实，而同时又不容置疑地展示，实验不存在任何诡计或者这些世界性大人物再熟悉不过的表演作秀成分。透明装置特别是玻璃反应容器的使用，的确是向人们演示不可见大自然运作过程的一个关键的技术贡献，尽管除此之外还有很多贡献因素。所以，虽然我们不能够“看到”真空或者水的合成，但是我们可以看到玻璃仪器中没有发生非自然的事件或者出现不利局面，而一个在不透明的金属坛子里发生的反应则将非常有可能引起各种怀疑。

       拉瓦锡也借用了当时最新的科学奇观舞台布景风格，阿贝·诺伦特（Abbé Nollet）是这种风格的主要倡导者。在诺伦特的表演中，故事的主角是最近刚被控制、征服的高压电现象，他的展示震惊了渴望见证这种科学新奇事物的一干巴黎中产阶级大众。尽管拉瓦锡也有意展现水实验的精彩和壮观，然而，他并没有选择电表演的爆炸和火花这种浮夸的表达方式，而是选择了一个冷静的风格，这更符合来自皇家科学院的大人物形象，也与拉瓦锡披露一个深刻的自然真理的实验目标相符。

       拉瓦锡的化学展示结合了精心控制的物质的分解与合成，它将在19世纪为其他科学明确树立一个可以效仿的榜样。因而，在众多学者之中，心理学家们和历史学家们在探求一门科学是如何取得其觊觎已久的地位时，正是以此为模本的。

       然而在这里，我们想检验这种公众实验的穿透力到底何在。为了将玻璃容器内壁上观察到的几滴水珠上升至科学证据的地位，需要做什么？有哪些事先假定？的确，拉瓦锡把自己置于已被长期普遍接受的“科学”见解的对立面，即水是不可分割的元素。

       然而对拉瓦锡来说，与流行观点对立并不是生平头一回，早在1777年他就开始研究另外一种元素的分解，这种元素就是空气。在空气分解研究工作中，拉瓦锡得到了若干开拓性的新发现，使化学家们可以区分出三种类型的空气：固定空气（二氧化碳）、脱燃素空气（维持生命所必需的或者非常适合呼吸的空气）以及可燃空气。拉瓦锡将它们看作可分离的不同的无形物质，而不是采用当时的标准解释，即不同形式的空气元素。1778年7月，拉瓦锡向科学院宣读了自己的一个专题报告，题为《关于火物质与可蒸发流体的结合以及弹性无形流体的形成》。在该文中他说，所有的空气或者无形流体都是由一种特别的基本组分或者基团与火物质结合而成，这种火物质后来被拉瓦锡称为热质。事实上，拉瓦锡认为与热质的结合解释了某些物质的气体本质，而“基本组分”则承担气体物质的其他方面，比如氧气或者氢气（拉瓦锡对脱燃素气体和可燃气体的称呼）的特征性质。原则上，如果这个“基本组分基础物”可以通过某种方法从其热质中分离出来，则可以获得该物质的液体或者固体形式。所以，虽然不同气体外观看起来类似，但是它们基本上是不同的气体。拉瓦锡的生理学实验似乎确证了这一观点，因为生命有机体的肺只固定一部分用来吸入空气。因而，动物的代谢作用以燃烧或者煅烧方式来分解大气，将脱燃素空气或者生命空气（氧气）转变成固定空气（二氧化碳）。

       然而，水的分解并没有按照空气分解的逻辑进行。有几个化学家，包括拉瓦锡本人在内，曾经尝试在空气或氧气中燃烧氢气，通常认为他们由此可以获得一种酸甚至是固定空气，然而结果却似乎什么也没有。

       显然，有两件事诱发了拉瓦锡的水分解与再结合实验。首先，1783年拉瓦锡听说了英国化学家亨利·卡文迪什（Henry Cavendish）关于通过点燃可燃气体和氧气的混合气而产生水的报告。第二，1783年7月，拉瓦锡与蒙曰（Monge）一起被任命为皇家科学院五人委员会的成员来评审蒙特哥菲尔（Montgolfier）有关热气球的发明。委员会对热气球的功能和潜能进行一番研究后，开始思考可以充填热气球的热空气的替代物。可燃气体（或者氢气）是很有意思的候选气体，因为这种气体密度小而且当时已有可以轻松制备这种气体的方法。