Gebrek aan experimenteel bewijs: De theorie leunde sterk op kwalitatieve observaties en ontbeerde kwantitatief experimenteel bewijs om haar beweringen te ondersteunen. Er waren veel onverklaarde inconsistenties en observaties die niet goed pasten bij de theorie.

Verbranding en massawinst: Een van de fundamentele tegenstrijdigheden van de flogistontheorie was dat deze voorstelde dat brandbare materialen tijdens de verbranding flogiston vrijgaven, terwijl de verbrandingsproducten vaak zwaarder waren dan de oorspronkelijke stoffen. Deze waarneming was in tegenspraak met het idee dat phlogiston een negatieve massa had.

Aard van Phlogiston: De aard van flogiston bleef vaag en slecht gedefinieerd. Sommige voorstanders beschreven het als een materiële substantie, terwijl anderen het als een principe of entiteit beschouwden. Het ontbreken van een duidelijke definitie maakte het moeilijk om rigoureuze wetenschappelijke experimenten uit te voeren om het bestaan ​​ervan te verifiëren.

Inconsistente uitleg: De flogistontheorie had moeite om bepaalde chemische verschijnselen te verklaren, zoals de productie van verschillende gassen tijdens verbranding en de rol van zuurstof in deze reacties. Naarmate er meer werd geleerd over de samenstelling van lucht en de betrokkenheid van gassen bij chemische reacties, werden de tekortkomingen van de flogistontheorie duidelijk.

Lavoisier's experimenten: De experimenten uitgevoerd door Antoine Lavoisier en zijn tijdgenoten speelden een cruciale rol bij het weerleggen van de flogistontheorie. De nauwgezette metingen en kwantitatieve analyses van Lavoisier toonden aan dat massa behouden blijft tijdens chemische reacties, wat in tegenspraak is met het idee van de afgifte van phlogiston en gewichtsverlies.

Over het geheel genomen leidden het gebrek aan experimenteel bewijs, inconsistenties in de verklaring van verbranding en massaveranderingen, een onduidelijke definitie van flogiston en de tegenstrijdigheden die door latere ontdekkingen aan het licht kwamen uiteindelijk tot de ondergang van de flogistontheorie en maakten ze de weg vrij voor de ontwikkeling van de moderne chemie.