Joseph Black, født i Frankrike av irsk far og skotsk mor, skotsk kjemiker, utdannet ved universitetene i Glasgow og Edinburgh som medisiner, professor i medisin og samtidig lektor i kjemi i Glasgow 1756 og professor i kjemi i Edinburgh 1766.
Black viste i 1752 at natrium-, kalium-, magnesium- og kalsiumkarbonat var forbindelser mellom det som i den tidens språkdrakt het kaustiske alkalier, kalsinert magnesia (MgO) og brent kalk (CaO) og en gass som han kalte «bundet luft» (fixed air), dvs. karbondioksid (CO2), og at denne gassen reagerte med MgO og CaO og dannet karbonatene MgCO3 og CaCO3.
Dette var den første påvisning av at det fantes gasser med forskjellige egenskaper, og at en gass ikke bare kunne avgis fra, men også kunne forene seg med faste stoffer under dannelse av kjemiske forbindelser. Han viste også at brent kalk ble langsomt omdannet til kalsiumkarbonat ved henstand i luft. Av dette sluttet han at det måtte være små mengder karbondioksid i atmosfæren, og gav dermed den første indikasjon på at luft ikke bare bestod av en forbindelse.
Black viste også at karbondioksid ble dannet ved forbrenning av trekull, ved gjæringsprosesser, ved åndedrett, og at et lys ikke kunne brenne i karbondioksid. Han fant videre at når et lys brant i en avstengt mengde luft, og det dannede karbondioksidet ble fjernet, ble det likevel en rest tilbake som ikke underholdt forbrenningen. Dette førte til at D. Rutherford, student under Black, oppdaget hovedkomponenten i luft i 1772; dengang kalt fordærvet luft, idag nitrogen
Black er også tilskrevet æren for å ha utført de første undersøkelser over stoffers spesifikke varme og over smelte- og fordampingsvarme (latent varme). Disse undersøkelser fikk bl.a. betydning for James Watt i forbindelse med hans utvikling av dampmaskinen.