在希腊哲学中，自然哲学占有十分重要的地位，即使是在宇宙论衰落之后，自然哲学仍然构成了希腊哲学的重要内容，例如在亚里士多德留给我们的著作中，有百分之八十是自然哲学方面的著作。
前苏格拉底哲学作为自然哲学或宇宙论，以自然的本原为研究的对象。最初的哲学家们大多用构成万事万物的材料作为本原，例如水、火、土、气等，这些本原观体现了自然哲学家们的一个朴素的观念：本原是无定形的。万物从一个东西既本原中产生出来，生灭变化之后又回归本原，本原变化万物但终归还要回归自身，所以本原是一切，但又什么都不是，没有任何规定性。当哲学家们用无定形的本原来解释自然万物的流动和变化的时候，知识的问题越来越突出。当一些哲学家们争论究竟什么是无定形的本原时，另一些哲学家则认为本原必须是有规定的，这一派哲学家以毕达哥拉斯学派和爱利亚学派为代表。毕达哥拉斯把数作为万物的本原，尽管“数”还不是一个思想概念，仍有感性的特征，但是与水火土气相比，毕竟具有相当的普遍性和抽象性；巴门尼德和其他自然哲学家一样，认为世界的本原是处于时空之中的对象，不同在于以前的哲学家所说的本原具有感性直观可把握的形体和性质，如可感的物理性质以及可用数字符号和图形象征的数学性质，而巴门尼德则说明本原的意义和性质只能是理性思辨和逻辑论辩所把握的“是者”。此后的自然哲学家为了解决巴门尼德提出的难题而采取了多元论的方式，最终形成了当时自然哲学的最高成就，即德谟克利特的原子论。 然而，原子论哲学的创立也标志着早期希腊自然哲学的终结。
