O Lavoisier foi fundado em 1951, em São Paulo, por três estudantes de medicina e um químico, como Bio-Ciência Lavoisier. Com o tempo, além dos exames de análises clínicas, passou a oferecer também os serviços de diagnósticos por imagem.

Em 1999, quando tinha 14 unidades de atendimento, foi incorporado à marca Delboni Auriemo, formando junto a ela, em 2000, a Diagnósticos da América S.A. (DASA), maior empresa de Medicina Diagnóstica da América Latina.

Após a incorporação pelo grupo DASA, a marca passou a contar com todos os benefícios e apoio do Núcleo Técnico Operacional (NTO) de Alphaville, que centraliza o processamento dos exames de material biológico (análises clínicas) e é acreditado pelo College of American Pathologists (CAP), umas das instituições médicas mais importantes do mundo.

Em dezembro de 2000, foi inaugurada a maior e mais completa unidade da rede Lavoisier, no bairro do Ipiranga, em São Paulo, com 3,5 mil metros quadrados de área de atendimento.

O Lavoisier Medicina Diagnóstica foi o primeiro laboratório brasileiro a receber a Certificação de Qualidade ISO 9002 em todos os seus processos.

Em 2004, a incorporação do laboratório Elkis e Furlanetto, adquirido pela DASA, agregou novas unidades e 37 anos de experiência à estrutura do Lavoisier.

Com o objetivo de oferecer exames de qualidade a todas as classes sociais, o Lavoisier lançou, em 2006, o projeto Lavoisier Popular, hoje presente em todas as unidades da marca, inclusive nas unidades localizadas no interior de São Paulo, inauguradas em 2010 (Campinas, Sorocaba e São José do Rio Preto).

Atualmente, o Lavoisier conta com mais de 50 unidades de atendimento, sendo pioneiro na implantação de unidades em shopping centers e hipermercados.