首先收集到氢气的是玻义耳。1660年，玻义耳为反驳范·海尔孟提出的气体不能收集在容器之中的见解，用实验证明，当把一个充满稀硫酸的瓶子倒置在盛有稀硫酸的盘子上时，就可以收集到从铁钉上释放出来的气体，他后来把这种气体（实际上就是氢气）叫做人造空气。
1766年英国化学家亨利·卡文提什（1731—1810）测出了氢气的比重，并对其有关化学性质进行了研究，其成果发表在论文《人造空气实验》中。卡文提什将氢氯酸和稀硫酸分别与锌、铁和锡作用，得到了所谓的“易燃空气”，即氢气。在实验过程中他发现，无论用什么酸来溶解一定量的某种金属，总是得到同样重量的易燃空气，由此他推断这种易燃空气是金属产生的。依据燃素说，卡文提什认为，在金属与酸发生相互作用时，金属中的燃素逸出，从而使人们得到了易燃空气。在进一步的实验中，卡文提什发现这种易燃空气是具有一定重量的，并测出了它的比重。这无疑的是对燃素论的沉重打击，因为它否认了燃素的负质量，因此，氢气的发现以及对其化学、物理学性质的研究，强烈地冲击了燃素说多年来的统治地位。后来是拉瓦锡将这种易燃空气命名为“氢”，即“成水元素”。