德谟克利特继承并发展了留基伯的原子学说，指出宇宙空间除原子和虚空之外，什么也没有。原子一直存在于宇宙之中，不能无中产生，也不能被消灭。原子在数量上是无限的，在形式上是多样的。运动是原子的固有属性。不同形状、不同大小的原子，在运动中以不同的排列次序与位置结合起来，产生物体和表现物体的性质。例如，水的原子平滑呈圆形，因此水才能流动而无固定形状；火的原子是多刺的，这便是烧灼使人感到痛的原因；土原子是毛糙凸凹不平的，所以结合在一起形成坚固不变的大地。自然界物质发生明显变化是由于结合在一起的原子分散开，又重新以新的形式结合的结果。