《自然哲學派》希臘哲學家被稱作“自然派哲學家”，因為他們關切的主題是大自然和它的循環與變化。
認知
萬物從何而來。現代有許多人認為萬物必定是在某個時刻無中生有的。古希臘人持有這種想法的並不多，由於某種理由，他們認定有“一種東西”是一直都存在的。因此對於他們而言，萬物如何從無到有並非重要的問題。他們驚嘆的是水中如何會有活魚、瘠土裡如何會長出高大的樹木和色彩艷麗的花朵。而更讓他們驚異的是女人居然會生出嬰兒。
哲學家用自己的眼睛觀察。他們發現大自然的形貌不斷改變。這類變化是怎么發生的呢？
科學性
原來是屬於物質的東西何以會變成為有生命的物體？
早期的哲學家都相信，這些變化必定來自某種基本物質。至於他們何以持此看法，這就很難說清楚。我們只知道，經過一段時間後，他們慢慢形成這樣的觀念，認為大自然的變化必定是某種基本物質造成的。他們相信，世上必定有某種“東西”，萬物皆由此衍生，而且最終仍舊回歸於此。
透過對大自然本身的研究來了解實際的變化過程。這與藉助神話來解釋雷鳴、電閃和春去冬來的現象大不相同。就這樣，哲學逐漸脫離了宗教的範疇。我們可以說自然派的哲學家朝科學推理的方向邁出了第一步，成為後來科學的先驅。
這些自然派哲學家的論述，至今只留下斷簡殘篇。所知的一小部分乃是根據兩百多年後亞理斯多德的著作。其中只提到這些哲學家所做的若干結論，因此無法確切了解他們是經由何種方式達成這些結論。根據已知的資料可以斷定，這些早期希臘哲學家的“課題”與宇宙的基本組成物質和大自然的變化等問題有關。
代表
《自然哲學派》米雷特斯的三位哲學家
第一位哲學家是泰利斯（Thales）。他來自希臘在小亞細亞的殖民地米雷特斯，曾遊歷過埃及等許多國家。據說他在埃及時曾經計算過金字塔的高度，他的方法是在他自己的影子與身高等長時測量金字塔影子的長度。另外據說他還在公元前585年時準確預測過日食的時間。
泰利斯認為水是萬物之源。我們並不很清楚這話的意思。或許他相信所有的生命源自於水，而所有的生命在消融後也仍舊變成水。
他在埃及旅遊時，必定看過尼羅河三角洲上的洪水退去之後，陸地上的作物立刻開始生長的現象。他可能也注意到凡是剛下雨的地方一定會出現青蛙和蟲子。
泰利斯想到了水結成冰或化為蒸汽後又變回水的現象。
據說泰利斯曾宣稱：“萬物中皆有神在”。此話含義為何，我們同樣只能猜測。也許他在看到花朵、作物、昆蟲乃至蟑螂全部來自黑色的泥土後，他便想像泥土中必定充滿了許多肉眼看不見的微小的“生命菌”。但有一件事是可以肯定的，他所謂的“神”並非指荷馬神話中的天神。
第二個哲學家是安納克西曼德（Anaximander）。他也住在米雷特斯。他認為我們的世界只是他所謂的“無限定者”（註：世界由無限定者元素所構成）中無數個生生滅滅的世界之一。要解釋他所謂“無限”的意思並不容易，但很明顯的，他並不像泰利斯一樣認為世界是由一種物質造成的。
他的意思是形成萬物的物質不一定不是這些已經被創造出來的事物。因此這種基本物質不可能是像水這樣平常的東西，而是某種無以名之的物質。
第三位來自米雷特斯的哲學家是安納西梅尼斯（Anaximenes，約公元前570年---公元前526年）。他認為萬物之源必定為“空氣”或“氣體”。毫無疑問，安納西梅尼斯必定熟知泰利斯有關水的理論。然而水從何來？安納西梅尼斯認為，水是空氣凝結後形成的。我們也可看到下雨時，水是從空氣中擠出來的。安納西梅尼斯認為當水再進一步受到擠壓時，就會變成泥土。他可能曾注意到當冰雪融化時，會有泥土、砂石出現。並且，他認為火是比較精純的空氣。因此他主張空氣是泥土、水、火的源頭。
這與“水是萬物生長之源”的理論相去不遠。也許安納西梅尼斯認為泥土、空氣和火都是創造生命的必要條件，但“空氣”或“氣體”才是萬物之源。因此，他和泰利斯一樣，認為自然界的一切事物必定是由一種基本物質造成的。
物質論
《自然哲學派》沒有任何事物會來自虛無，這三位米雷特斯的哲學家都相信，宇宙間有一種基本物質是所有事物的源頭。然而一種物質又如何會突然變成另外一種東西？這個問題稱為“變化的問題”。
從公元前500年開始，位於義大利南部的希臘殖民地伊利亞（Elea）有一群哲學家也對這個問題很有興趣。其中最重要的一位是帕梅尼德斯（Parmenides，約公元前540年---公元前480年）。
帕梅尼德斯認為現有的萬物是一直都存在的。這個觀念對希臘人並不陌生，他們多少認為世上的萬物是亘古長存的。在帕梅尼德斯的想法中，沒有任何事物會來自虛無，而已經存在的事物也不會消失於無形。
不過，帕梅尼德斯的思想比其他大多數人更加深入。他認為世界上根本沒有真正的變化，沒有任何事物可以變成另外一種事物。
當然，帕梅尼德斯也體認到大自然恆常變遷的事實。透過感官，他察覺到事物的確會發生變化，不過他無法將這個現象和他的理智思考畫上等號。當他不得不在依賴感官和依賴理智之間做一個選擇時，他選擇了理智。
帕梅尼德斯甚至在親眼看到後仍不相信。他認為我們的感官使我們對世界有不正確的認識，這種認識與我們的理智不符。身為一個哲學家，他認為他的使命就是要揭穿各種形式的“感官幻象”。
這種堅決相信人的理智的態度被稱為理性主義。所謂理性主義者就是，百分之百相信人類的理智是世間所有知識源泉的人。
運動學
《自然哲學派》所有事物都是流動的帕梅尼德斯的時代另有一位哲學家叫做赫拉克利特斯（Heraclitus，約公元前540年---公元前480年）。當時他從以弗所（Ephesus）來到小亞細亞。他認為恆常變化（或流動）事實上正是大自然的最基本特徵。我們也許可以說，赫拉克利特斯對於自己眼見的事物要比帕梅尼德斯更有信心。
赫拉克利特斯說：“所有事物都是流動的。”每一件事物都在不停變化、移動，沒有任何事物是靜止不變的，因此我們不可能“在同一條河中涉水兩次”。當我第二次涉水時，不論是我還是河流都與從前不同了。
赫拉克利特斯指出，世間的事物都是相對的。如果我們從未生病，就不會知道健康的滋味。如果我們從未嘗過飢餓的痛苦，我們在飽足時就不會感到愉悅。如果世上從未有過戰爭，我們就不會珍惜和平。如果沒有冬天，春天也不會來臨。
赫拉克利特斯相信，在事物的秩序中，好與壞，善與惡都是不可或缺的。如果好壞善惡兩極之間沒有不停的互動作用，則世界將不再存在。
他說：“神是白天也是黑夜，是冬天也是夏天，是戰爭也是和平，是飢餓也是飽足。”這裡他提到的“神”顯然不是神話中的神。對於赫拉克利特斯而言，神是涵蓋整個世界的事物。的確，在大自然不停的變化與對比中，我們可以很清楚的看見神的存在。
赫拉克利特斯經常用logos（意為理性）這個希臘字來替代“神”一詞。他相信，人類雖然思想不見得永遠一致，理性也不一定同樣發達，但世上一定有一種“普遍的理性”指導大自然所發生的每一件事。
“普遍的理性”或“普遍法則”是所有人都具備，而且以之做為行事準則的。不過赫拉克利特斯認為，大多數人還是依照個人的理性來生活。總而言之，他瞧不起其他的人。他說：“大多數人的意見就像兒戲一般。”
所以，赫拉克利特斯在大自然不斷的變遷和對比的現象中，看出了一個“一致性”。他認為這就是萬物之源，他稱之為“上帝”或“理性”。
基本元素
《自然哲學派》帕梅尼德斯和赫拉克利特斯兩人的看法正好相反。帕梅尼德斯從理性的角度認為沒有一件事物會改變。赫拉克利特斯則從感官認知的觀點認為大自然不斷在改變。究竟誰對誰錯？我們應該聽從理性還是依循感官？
帕梅尼德斯和赫拉克利特斯各自主張兩點。
帕梅尼德斯說：
1、沒有任何事物會改變。
2、因此我們的感官認知是不可靠的。
赫拉克利特斯則說：
1、萬物都會改變（“一切事物都是流動的”）。
2、我們的感官認知是可靠的。
兩人的意見可以說是南轅北轍。但究竟誰是誰非？這樣各執一詞、相持不下的局面最後由西西里的哲學家恩培竇克利斯（Empedocles）解決了。他認為他們兩人各有一點是對的，也各有一點是錯的。
他指出，他們兩人之所以有這個根本性的差異是因為他們都認定世間只有一種元素存在。他說，果真如此，則由理性引導的事物與“眼睛可見到的”事物之間將有永遠無法跨越的鴻溝。他說，水顯然不會變成魚或蝴蝶。事實上，水永遠不會改變。純粹的水將一直都是純粹的水。帕梅尼德斯主張“沒有任何事物會改變”並沒有錯。但同時，恩培竇克利斯也同意赫拉克利特斯的說法，認為我們必須相信我們的感官所體驗到的。我們必須信任自己親眼所見的事物，而我們的確親眼看到大自然的變化。
恩培竇克利斯的結論是：我們不應該接受世間只有一種基本物質的觀念；無論水或空氣都無法獨力變成玫瑰或蝴蝶。大自然不可能只由一種“元素”組成。
恩培竇克利斯相信，整體來說，大自然是由四種元素所組成的，他稱之為四個“根”。這四個根就是土、氣、火與水。
他指出，大自然所有的變化都是因為這四種元素相互結合或分離的緣故。因為所有事物都是由泥土、空氣、火與水混合而成，只是比例各不相同。他說，當一株花或一隻動物死亡時，他們體內的這四種元素就再度分離了，這些變化是肉眼可見的。不過土、氣、水與火卻是永遠不滅的，不受他們所組成的事物的影響。因此，說“萬物”都會改變是不正確的。基本上，沒有任何一件事情有變化。世間發生的事不過是四種元素的分合聚散罷了。
恩培竇克利斯之所以選擇土、氣、火與水作為大自然的四個“根”並非偶然。在他之前有些哲學家也曾經試圖證明宇宙的基本元素不是水，就是空氣或者火。泰利斯與安納西梅尼斯也曾經指出，水與氣都是物質世界中不可或缺的元素。希臘人則相信火也同樣重要。舉例來說，他們發現陽光對所有生物的重要性，也知道動物與人都有體溫。
恩培竇克利斯可能觀察過木柴燃燒的情況。他看到木柴因此分解。木柴燃燒時發出“噼啪！噼啪！”的聲音，那是“水”，另外也有某些東西隨著煙霧往上升，那是“氣”，而“火”更是明白可見的。至於火熄滅後所殘餘的灰燼便是“土”了。恩培竇克利斯將自然界的變化解釋為四個“根”的分合聚散後，仍有一件事情有待解決。那就是是什麼因素使得這些元素聚合在一起，創造了新的生命？又是什麼因素使得這些聚合物——例如花——再度分解？恩培竇克利斯認為自然界有兩種力量。他稱之為“愛”與“恨”。愛使得事物聚合，而恨則使它們分散。
他將“物質”與“力量”分開來。這是值得注意的一件事。即使是在今天，科學家們仍然將“礦物”和“自然力”分開。現代科學家相信，自然界的一切變化都可說是各種礦物在不同自然力之下相互作用的結果。恩培竇克利斯還提出“我們何以能看見某物”的問題。例如我們何以能“看見”一株花？恩培竇克利斯認為，我們的眼睛就像自然界的其他事物一樣，也是由土、氣、火、水所組成。所以我們眼睛當中的“土”可以看見周遭環境中的土，我們眼中的“氣”則看到四周的氣，我們眼中的“火”看到四周的火，我們眼中的“水”則看到四周的水。我們的眼睛中如果缺少這四種物質中的任何一種，便無法看到大自然所有的事物了。
質物共性
《自然哲學派》還有一位哲學家也不認為我們在自然界中所看到的每一件事物都是由一種基本物質——如水——變成的。他的名字叫安納薩哥拉斯（Anaxagoras，公元前500年---公元前428年）。他也不相信土、氣、火、水就能夠變成血液與骨頭。
安納薩哥拉斯主張大自然是由無數肉眼看不見的微小粒子所組成，而所有事物都可以被分割成更小的部分。然而，即使是在最小的部分中，也有其他每種事物的成分存在。他認為，如果皮膚與骨頭不是由其他東西變成，則我們喝的牛奶與吃的食物中也必定有皮膚與骨頭的成分。
用一些現代的的例子也許可以說明安納薩哥拉斯的思想。現代的雷射科技可以製造所謂的“雷射全息照片”。如果一張全息照片描繪的是一輛汽車，那么，即使我們把這張照片切割成一片一片的，並且只選取原來顯示的是汽車保險桿的那一片，我們也仍舊可以看到整輛汽車的圖像。這是因為，在每一個微小的部分中都有整體的存在。
從某一方面來說，身體的構造也是一樣。假如指頭上掉落了一個皮膚細胞，此一細胞核不僅會包含我皮膚的特徵，也會顯示我有什麼樣的眼睛、什麼顏色的頭髮、有幾根指頭，是什麼樣的指頭等等。人體的每個細胞都帶有決定所有其它細胞構造方式的藍圖，因此在每一個細胞中，都含有“各物的一部分”；整體存在於每一個微小的部分中。
安納薩哥拉斯對天文學很感興趣。他相信天上所有物體的成分都與地球相同。這是他研究一塊隕石後達成的結論。他因此想到別的星球上可能也有人類。他還指出，月亮自己並不發光，它的光來自於地球。同時他還解釋了日食現象。
原子理論
《自然哲學派》一位偉大的自然派哲學家。他的名字叫德謨克利特斯（約公元前460年---公元前370年），來自愛琴海北部海岸一個叫做阿布德拉的小鎮。
德謨克利特斯同意前面幾位哲學家的看法，認為自然界的轉變不是因為任何事物真的有所“改變”。他相信每一種事物都是由微小的積木所組成，而每一塊積木都是永恆不變的。德謨克利特斯把這些最小的單位叫做原子。原子（atom）這個字的本意是“不可分割的”。德謨克利特斯認為，證明組成各種事物的單位不可能被無限制分割成更小的單位是很重要的。因為如果每一個組成各種事物的單位都可以被分割成更小的單位的話，大自然就會像不斷被稀釋的湯一樣消失了。更重要的是，大自然的積木必須是永恆的，因為沒有一件事物會來自虛無。在這方面，他同意帕梅尼德斯和伊利亞地區那些哲學家的看法，也認為所有的原子都是堅硬結實的，但卻並非完全一樣。他說，如果所有的原子都一模一樣，則我們將無法圓滿解釋它們何以能夠聚合成罌粟花、橄欖樹、羊皮、人發等各種不同的東西。
德謨克利特斯相信，大自然是由無數形狀各異的原子組成的。其中有些是平滑的圓形，有些是不規則的鋸齒形。正因為它們形狀如此不同，才可以組合在一起，成為各種不同的物體。然而無論它們的數量和形狀多么無窮無盡，它們都是永恆不變、不可被分割的。當一個物體——例如一棵樹或一隻動物——死亡並分解時，原子就分散各處並可用來組成新的物體。這些原子在空間中到處移動，但因為它們有“鉤”與“刺”，因此可以組成我們周遭可見的事物。
積木的性質多少和德謨克利特斯所說的原子相似，這也是為何積木如此好玩的原因。首先它們是不可分割的，其次它們有各種不同的形狀與尺寸，它們是硬而且不可滲透的。它們也有“鉤”與“刺”，使得它們可以組合在一起，形成任何你想像得到的形狀。組合完成後，你也可以將它們拆掉，用同一批積木再組成新的東西。德謨克利特斯的原子理論或多或少是正確的。大自然的確是由聚散不定的不同“原子”所組成。我鼻頭細胞里的一個氫原子以前可能屬於某隻大象的鼻子；我心臟肌肉里的一個碳原子以前可能在恐龍的尾巴上。
科學家已經發現原子可以分裂為更小的粒子。我們稱之為質子、中子和電子。直到30年前，人們還以為質子和中子是“基本粒子”。但是它們事實上是由更小的粒子——夸克——構成的。也許夸克有一天也可以被分裂成更小的粒子。但是物理學家們一致認為這樣分裂下去，一定會有一個極限。一定有一個組成大自然的“最小單位”。
德謨克利特斯當年並沒有現代的電子設備可以利用。他唯一的工具就是他的心靈。不過在運用他的理性思考之後，他其實也只能提出這樣的答案。他既然接受沒有任何事物會改變、沒有任何事物來自虛無、沒有任何事物會消失的說法，那么大自然必定是由可以一再聚散的無限小單位組成的。
德謨克利特斯並不相信有任何“力量”或“靈魂”介入大自然的變化過程。他認為世間唯一存在的東西就只有原子和虛空。由於只相信物質的東西，因此我們稱他為唯物論者。
關於希臘的自然派哲學，我們暫時就討論到德謨克利特斯的原子理論為止。他贊成赫拉克利特斯的看法，認為各種物體出現、消失、出現、消失，因此自然界的一切事物都是“流動”的。不過每一件“流動”的事物背後，有某種永恆不變、不會流動的東西，德謨克利特斯稱之為原子。
