法国科学家拉瓦锡指出：空气中除少量水分和CO2之外，以体积计，氧气占五分之一；氮气占五分之四。英国化学家卡文迪许（1731~1810）表示怀疑，于是卡文迪许设计了一种空气成分的鉴定实验：先除去水分和CO2，再通入大量O2，用放电法使氮变成氮的氧化物，再用碱吸收。剩余的氧气再用红热的铜除去。他发现把所有的氧气和氮气除净之后，还留有一个小气泡，其体积相当于原气体体积的1／120，这毕竟太少了，少到他认为可忽略不计。可是，正是他所认为的那可以忽略不计的杂质，被后人认真研究后获得了重大发现。
1892年，英国物理学家雷利（1841~1919）用两种方法制取氮气，测定其密度。一是从空气中制取氮气，测得其密度为1.2572g／L(标准状况下——以下同）。一是从分解亚硝酸铵（NH4NO2）中制得N2，测得其密度为1.2508g／L，两者相差0.0064g／L。这已超过实验误差范围。于是雷利重新检查了实验中所用的仪器装置和每一步操作，将这个实验反复做了两年多，得到相同的结果。他百思不得其解，于是在英国《自然》杂志上，公开征求答案，获得英国著名化学家拉姆塞的帮助。他们在查阅80年前卡文迪许的实验记录后，雷利重复了卡文迪许的实验，而拉姆塞则将除去了CO2、H2O和O2的空气通过灼热的镁以除去氮气（生成Mg3N2），结果两人都得到了残余的气体。他们测得这种气体的密度几乎是氮气的一倍半。与他们进行上述研究的同时，美国化学家希尔布兰德用分光镜研究了氮气的光谱。雷利和拉姆塞看到希尔布兰德的实验报告，就重复进行实验，结果从测得提氮的光谱中发现了还有细微的红、绿颜色的线条，而这是当时已知的一切元素光谱中所没有的。他们终于捕捉到了氮气中的另一种新元素，后来将其命名为Argon（意为不活泼），我国将其译为"氩"。他们的发现使希尔布兰德感到震惊，却又无限遗憾，倘若他当时细致一点，注意到氮光谱中那些细微的光线，那氩的发现非他莫属。如果雷利当时也忽略了第三位小数的分歧（千分之几的实验数据差别），稀有气体的发现不知又推迟多少年。