原子论者对感觉的性质有两种解释：一是流射说，一是约定论。按照流射说，感觉是可感对象中的影像流射在人的感官上所造成的印象。“影像”是由原子构成的事物的轮廓，“印象”则是这些原子在眼睛里压下的印记。
德谟克利特用影像和感官的
物理性质解释感觉的成因。他说：
影像是一种空气状态，眼睛处于潮湿状态；当眼睛接近可视对象时，两者之间的空气被压缩，影像朝向眼睛运动，并进入眼睛的潮湿状态之中，呈现出形状和颜色的印象。
我们不妨想象一阵风在水面上造成的涟漪，这种现象大概与德谟克利特所解释的感觉相似。
根据约定论的解释，感觉与事物的真相并不一致。德谟克利特认为：感觉“不是按照真理，而是按照意见显现的。事物的真理是：只有原子和虚空。甜是约定的，苦是约定的，热是约定的，冷是约定的，颜色是约定的。实际上只有原子和虚空”。“约定”是与“自然相对的一个概念，意思是人为造就，并非依事物本儿生成。对感觉的约定论解释否认感觉符合事物的本性，这似乎与把感觉的原因归结为原子运动的影像论相互矛盾。
为了摆脱上述两难处境，德谟克利特诉诸感觉和理智的区分。据说：
在《论规范》一书中，他说有两种认识，一种通过感觉，一种通过理智。他称从理智来的那一种是“嫡出”，肯定它判断真理的可信性；他把从感觉来的那一种称作“私生”的，否认它有分辨真实东西的无误性。
“嫡出”和“私生”之分比喻知识来源的“纯粹”和“不纯粹”。感觉的原因是外部事物刺激和身体反应的混合，不能在没有身体反应的条件下如实地把握事物，不能达到绝对无误性。但是，这不等于说感觉是虚假的，感觉仍不失为判断可感事物的标准，理智只是在“不能看到更小的，不能再听、嗅、尝，或通过触觉”时才起作用。这就是说，理智认识关于原子和虚空的真理，感觉把握可感事物的印象。印象虽然不是真理，但真理却不能违反印象。