在泰勒斯的年代，人们对自然的了解和认识更多的是依赖古老的神话，因此“泰勒斯的重要性在于他直截了当地提出问题，在回答问题时不牵扯神话中的事物”，[21](p12)而且这个命题是在经验和观察的基础上思考得来的。黑格尔指出了泰勒斯命题的另一个重要意义：“水被了解为普遍的本质”。[22](p186)正是由于感性的水被赋予了不同于其它自然事物的“普遍”的本性，泰勒斯的命题才被称为是一个哲学命题。在泰勒斯之后的米利都哲人阿那克西曼德和阿那克西米尼以及后来的德谟克里特都是试图从自然物中寻找到一种最基本的、永恒不变的构成世界万物的物质：[23](p231)阿那克西曼德认为构成万物的本原是“无限”(boundless)，世界由此而产生，并且归于这种无限物。[24](p12)阿那克西米尼则认为这种基本物质是“气”，空气稀薄时，就形成火;凝聚时就成为风、蒸汽、水、土和石头。“气”构成灵魂，赋予我们生命，也让世界存活下来。[25](p14)原子论的创始人是留基伯和德谟克里特，他们认为，万物是由作为实在的建筑石料的原子和空洞的空间构成的，一切物体都是原子和空间的结合。这种观点“在今天的科学中还是最有影响的理论。”[26](p34)

米利都哲人的这些理论表现出了鲜明的自然主义倾向，对于那些一般被认为是超自然的神造成的事件，哲人们从自然主义的角度给予了解释，省略了“人格化的神的独断意志和半人性化的动机”，并且他们的推理和结论不是纯粹思辨的结果，而是依赖于对客观事物的观察。比如他们的有关天体的理论与对天象的观察是分不开的;由于观察到人出生后要经过很长的时间才能自立，阿那克西曼德似乎意识到，人不可能像动物那样直接从湿润(wet)中产生出来，而应该从另一种动物诞生出来，该动物能够哺育人足够的时间直到他能够自立。更加重要的是，“他们的问题意识一代比一代强。阿那克西曼德认为原始物质未经分化的说法似乎正好纠正了泰勒斯的水假说中明显的缺陷——即它的对立物火怎么能够产生呢?阿那克西米尼关于稀释与凝结的理论，对原始物质如何变化，给出了比阿那克西曼德认为种子从无限分离出来的想法更为明确的解释。”[27](p15-21)

于是，具有自然主义倾向的早期希腊哲学在内容和方法上都契合了自然科学的本性。在内容上，米利都的哲人们对他们所生活的世界的本质进行了严肃的、批判性的探求：“他们询问关于它的成分、它的组成和它的运作的问题……他们沉思地震、日食、月食等异常现象，并寻求不仅适用于一次具体的地震或食、而且适用于所有地震或食的普遍性解释。”[28](p28)在方法上，米利都哲人们在一个泛神论的氛围中开拓了一种新的哲学思维模式，即在对客观事物的观察的基础之上进行仔细思考、推论、证明的方法。古希腊哲人被批评不做实验，然而劳埃德对此的辩护听上去似乎更有道理：古希腊哲人探讨的是世界的本原等基本问题，在那个时代根本不具备做实验的条件。因此我们可以推测，在可以做实验的领域或者在他们能想得到的地方，他们是不会不做实验的，因为他们向来就不反对从客观世界中获得证据或者灵感。[29](p21)