Согласно Демокриту, мир состоит из атомов, и реально существующих пустот, обуславливающих их отдельное существование (т.к. без пустоты не было бы промежуточных объёмов). Атомы могут занимать определенное положение по отношению друг к другу: они двигаются, соединяются и вновь разъединяются. Число количественного соотношения и движения атомов есть основа многообразных изменений явлений мира. Д. различал свойства явлений, представляющих вещи в себе (величина, образ, масса, движение, твердость), и свойства, которые вытекают из взаимодействия с органами чувств человека (цвет, яркость, звук, вкус, запах и т.д.). Мир явлений познаётся через чувственное восприятие. Мир вещей воздействует через истечение "идолов” (образов) на органы чувств и благодаря им на огненные атомы души. Объяснение многообразных качественных явлений мира их сведением к количественным свойствам атомов вовсе не означает их мнимость, (как у Парменаида), Д. признаёт их реальность. Согласно Д., биологические явления и даже мышление можно объяснить материалистически - движением и связями определённых атомов. Напр., души состоят из гладких и круглых атомов, подобных атомам огня. Поскольку атомы движутся, они могут проникать во все тела и воздействовать на все жизненные процессы. Атомы воздействуют друг на друга путем воздействия и толчков.
Всё этот происходит механически с фатальной неизбежностью, в т.ч. и возникновение бесчисленных миров, находящихся на различных ступенях развития, и органических существ (через взаимные столкновения падающих с различной скоростью в пустоте атомов и образующиеся при этом вихревые движения). В области логики Д. уделяет особое внимание определениям содержания и исследует также вопросы индукции, аналогии и гипотезы.