德谟克里特斯是这样用原子论解释认识论问题的：从事物中不断流溢出来的原子形成了“影像”，而人的感觉和思想就是这种“影像”作用于感官和心灵而产生的。这就是他的“影像说”。他还区分了感性认识和理性认识。认为感性认识是认识的最初级阶段，人的感官并不能感知一切事物，例如原子和虚空就不能为感官所认识，当感性认识在最微小的领域内不能再看、再听、再嗅、再摸的时候，就需要理性认识来帮助，因为理性具有一种更精致的工具。
德谟克里特斯把感性认识称做“暧昧的认识”，把理性认识称为“真理的认识”。因为在他看来，原子本身之间没有什么性质的不同，人们感觉所感知的各种事物的颜色、味道都是习惯，是人们主观的想法。德谟克里特斯的原子唯物论思想是古希腊唯物主义发展的最重要成果。
德谟克里特斯主张世界上一切事物都是相互联系的，都受因果必然性和客观规律的制约。他认为，原子在虚空中相互碰撞而形成的旋涡运动是一切事物形成的原因，他称之为必然性。在强调必然性时，他否定了偶然性，把自然界的一切作用都归结为必然性。
在政治上，德谟克里特斯属于奴隶主民主派，代表着奴隶主工商业者的利益。他从理论上论证奴隶主民主共和国比贵族专制优越，并认为不要使国家获得太多的权利，以妨碍公共的事业。他还认为一切都取决于国家：国家幸福，公民也就幸福；国家灭亡了，公民也跟着灭亡。他强调：在一种民主制度下过贫穷生活，也比在帝王统治下享受所谓幸福要好一些，就象自由比奴役好一样。
德谟克里特斯特别强调教育的重要性，他主张道德可教，认为道德教育可以改变一个人的性格，造成人的第二本性，而教育方法应该以鼓励和说服为主。他也很注重个人的道德修养，强调要与自己的思想作斗争，每天都有新思想。这种斗争的胜利就标志着个人的道德进步，并能使人成为深思熟虑的人。
德谟克里特斯的伦理思想是古希腊幸福论伦理思想的典型。他认为，人的幸福与不幸居于灵魂之中，善与恶都来自灵魂，每个人都有独立的意志和人格。人的自然本性就是求乐避苦，而道德的标准也就是快乐和幸福。能求得快乐就是善，反之即是恶。但是，他所说的快乐并不是暂时的、低级的感官享乐，而是有节制的、精神的宁静和愉悦。他强调德行不仅是言辞，更重要的还是思想和行动，人们应该热心的按照道德行事，而不要只是空谈道德。
德谟克里特斯按照他的幸福论原则，对智慧、勇敢、节制、正义，以及义务和良心等道德范畴作了与柏拉图截然不同的解释，在西方伦理学史上作出了积极的贡献。
