1661年，英国化学家玻意耳的《怀疑派化学家》一书出版。该书用对话体形式，通过4位人物的一场激烈的辩论对话，对当时占统治地位的元素说进行了全面的批判。书中的4位人物分别是：古代四元素说的一位捍卫者，他认为宇宙万物由土、水、气和火四种元素组成；三要素说的一位代言人，他认为万物都是由硫、汞和盐三种元素按不同比例组成的；一位怀疑派化学家，他代表了玻意耳本人的观点，认为物质的形成是复杂的，非四元素说和三要素说所能包含；最后是一位不偏不倚的中立派化学家。

玻意耳通过这4位代表人物的辩论，使人们认识到：化学要发展，必须拨开笼罩在化学上的各种神秘面纱，摆脱传统哲学思辨的束缚，以精确可靠的观察和实验为基础建立新的化学理论，将化学确立成科学。

玻意耳还敏锐地察觉到，以往笼统粗浅的观察造成了理论上的混乱，必须立足于严密的实验基础，化学才能执行光荣和庄严的使命。玻意耳是出色的实验家，改进了许多仪器，制备了酸碱指示剂，发现了许多显色反应和沉淀反应，能够鉴别大量不同的物质。他以可靠的实验事实为依据，对亚里士多德的四元素说和医药学派的三要素说提出质疑，指出黄金不能分解出水、火、土、气或硫、汞、盐等元素。玻意耳对火能将一切物质分解成元素的错误观点也进行了批判，证据之一是：木头燃烧后变为灰烬，但蒸馏后却得到水、醋、油、炭和木精。

玻意耳摧毁了旧元素论，但他并不打算建立新元素论，而是利用微粒说解释物质的生成和变化：组成物质的基本材料是一种细小致密、不可分割的粒子，粒子结合成粒子团，物质的性质由粒子团的结构与运动决定。这种微粒说得到了牛顿的赞赏和继承。