مع نهايات القرن الثالث الهجري وأوائل الرابع أضفى الكيميائيون العرب على هذا العلم أصالة البحث العلمي التجريبي. ومن خلال تجاربهم توصلوا إلى مواد كيميائية جديدة: اكتشفوها أو حضروها مثل حمض الكبريتيك H2SO4 الذي أاطلقوا عليه زيت الزاج، وحمض النتريك HNO2 وسموه ماء الفضة وغير ذلك.
وأهم العمليات التي استخدموها في العمليات الكيميائية 1- التسوية 2- التقطير 3- التنقية 4- التسامي 5- التصعيد. وكان أول من استخدم طريقة التصعيد االكندي و قد ألف في ذلك كتابه المعروف باسم تصعيد العطور. كما استخدموا لأول مرة في التاريخ أول ميزان حساس في التجارب المختبرية وذلك نحو عام 190هـ، 805م. كما برعوا في الصناعات الكيميائية التي بدأ عصرها عندهم نحو عام 250هـ، 863م، وصنعوا أول مادة كيميائية مضادة للحريق في منتصف القرن الثالث الهجري أواخر التاسع الميلادي. ونجد أنهم مزجوا الذهب بالفضة، واستخدموا القصدير لمنع التأكسد والصدأ في الأواني النحاسية.
ومن المواد الكيميائية التي اكتشفها العرب ولها دور كبير في الصناعة، الحمض الأوزوني وأطلقوا عليه الماء المحلل. ويستهلك حاليًا بكميات كبيرة في الصناعات المختلفة مثل الماء الملكي والنتروبنزين، والنتروكليسرين. انظر: العلوم عند العرب والمسلمين (الكيمياء).
نظرية اللاهوب. مع أن هذه النظرية ناجحة جدًا إلا أنها استُبْدلت بها نظرية أفضل. و قد طُوْرت هذه النظرية في بداية القرن الثامن عشر الميلادي بوساطة كيميائي وطبيب ألماني اسمه جورج أيرنست ستال، الذي ذكر بأن جميع المواد الملتهبة تحتوي على عنصر يسمَّى اللاهوب. وبناء على هذه النظرية، فإن اللاهوب ينتج عن المواد عند احتراقها وأن الهواء ضروري للاحتراق لأنه يمتص اللاهوب االمنطلق، وأن النبات بدوره يزيل اللاهوب من الهواء، لهذا فإنه يصبح غنيًا بهذه االمادة، ويحترق عندما يصير جافًا. وكجميع النظريات الكيميائية الجيدة، فقد قدمت نظرية اللاهوب تفسيرًا لنتائج العديد من التجارب العلمية المختلفة، وكانت مفتاحًا للباحثين ليتجهوا نحو حقول دراسية يمكن أن ينتج عنها اكتشافات جديدة، لهذا السبب فقد لاقت نظرية اللاهوب قبولاً واتساعًا في القرن الثامن عشر الميلادي وقادت للعديد من الاكتشافات في مجال الكيمياء