空気は，性質がちがういくつかの物質がまざったものではないか，ということをはじめて考えたのは，イギリスの医師ジョン・メイヨー(1640-1679)でした．メイヨーは，重要な科学の実験をしたイタリアの医師トリチェリA とほぼ同時代の人でした．
メイヨーは，図1のように，水でいっぱいにした水そうの中に，さかさまにしたガラスびんをおき，その中で空気の性質について調べる実験をしました．この方法は，ガラスびんの中に気体をとじこめて，その体積の変化を正確に知ることができるのがよいところです．
図1の左図(Fig. 1)は，ガラスびんの中で虫メガネを使ってものをもやしたり，ロウソクのほのおがどうなるか実験しているところです．ガラスびんの中でロウソクを燃やすと，最初はガラスびんの中の水は水そうと同じ高さですが，ロウソクがもえるにしたがってとガラスびんの水の高さがすこしずつ上がってきて B ，元の１４分の１だけ体積がへったところで火が消えました C ．火が消えると水の高さは変化しなくなりました．ろうそくを燃やしたときには，水の性質も変化していて，石灰水をまぜると白くにごるようになりました．
メイヨーは，図1の右図(Fig. 6)のように，ガラスびんの中にネズミを入れてみました．するとロウソクを燃やしたときと同じように，ガラスびんの中の水の高さが少しずつ上がってきて，しまいにネズミは死んでしまいました．まわりの水の性質もロウソクを燃やしたときと同じように変化していました．また，ガラスびんの中に火のついたロウソクとネズミをいっしょに入れておくと，ネズミはロウソクがないときより早く死んでしまいました．そして，動物に流れている血を空気にふれさせると，より赤い色に変わることも見つけました．そこで，彼は，動物がいきをして取りいれた空気の成分は，血がはこんでいて，これによって何かがもえて体があたたまるのだろうと思いました．
これらの実験から，メイヨーは，ロウソクを燃やしたときに空気の中のある成分が燃焼に使われるのだろうと考えました．空気には，ものを燃やす成分と，ものを燃やすときに関係のない成分がある E ことになります．そして，動物がいきをすることと，ものが燃えるということは同じことだ F と見ぬいたのです．しかし，メイヨーの時代には，空気は1つだけの物質でできているというのが常識でしたから，この考え方はうけいれられず，やがて忘れられてしまいました．