Теоретический атеизм использует аппарат логики для проверки концепций о богах на противоречивость. При этом сам атеизм выступает в роли нулевой гипотезы. Наличие противоречий в таких концепциях является доказательством несуществования богов. Например, если догмы какого-либо вероучения определяют некоторые свойства для своего бога, то логическая противоречивость таких свойств доказывает отсутствие данного бога. Кроме того, для теоретического атеизма характерно изложение конкретных аргументов против существования богов в ответ на типичные аргументы в пользу веры, такие как теологический аргумент или пари Паскаля, а также использование различных метафизических,психологических и эпистемологических доводов против тезисов теизма.