Самым крупным достижением было в это время появление атомистического материализма, наиболее зрелой разновидности материалистической философии. Атомистический материализм Левкиппа (550—440 гг. до н.э.) был развит Демокритом (ок.
460 — ок. 370 гг. до н. э.). Он признавал первичность материи, вторичность сознания и познаваемость мира. Истинно сущим миром он считал вечную, безграничную и бесконечную объектную реальность, состоящую из атомов и пустоты. Разрабатывая проблемы строения материи, Демокрит создал атомистическую картину мира. Материя, по Демокриту,— это вечно движущиеся в пустоте атомы. Атомы неделимы, неизменны, качественно однородны и отличаются друг от друга лишь внешними, количественными чертами: формой, величиной, а также порядком и положением. Число атомов, как и их форм, бесконечно. Бесконечное множество атомов вечно в бесконечной пустоте; перемещаясь в разных направлениях, они иногда сталкиваются друг с другом, образуя вихри атомов. Так возникает бесконечное множество рождающихся и умирающих миров, которые не сотворены богом, а возникают и уничтожаются естественным путем, по необходимости. В основном же для Демокрита характерен отрыв пространства от материи, поскольку он изображает его как существующее наряду с материей самостоятельное начало и один из видов объективной реальности. Обосновывая атомистическое строение всего сущего, Демокрит доказывал, что и душа — источник движения живых тел — также материальна и состоит из атомов. Он боролся против учения пифагорейцев о бессмертии души и доказывал, что гибель организма в результате распада атомов означает одновременно и смерть души, рассеивание составляющих душу атомов. Считая все в мире причинно обусловленным, необходимым, Демокрит не признавал случайности как объективного явления и утверждал, что ни в природе, ни в обществе ничего случайного быть не может. Демокрит, таким образом, не сумел решить вопроса о случайности и возвел в абсолют необходимость. Демокрит первый из античных материалистов стал систематически исследовать проблемы гносеологии и логики, рассматривал их как составную часть философии.
В основе теории Демокрита лежит теория истечения, представляющая собой примитивную форму теории отражения внешнего мира в сознании человека. Познание, по Демокриту, начинается с проникновения в органы чувств человека истекающих с поверхности вещей копий, мельчайших и тончайших образов этих вещей. Проникая в тело познающего человека, образы вещей соприкасаются с атомами души и вызывают у человека соответствующие ощущения вещей внешнего мира, а затем и мысли о них. Источником всех ощущений и знаний Демокрит признавал внешней мир, окружающую человека действительность. Он учил, что без проникновения в органы чувств соответствующих образов внешних вещей у человека не могут возникнуть ни ощущения, ни мысли. Говоря о познании Демокрит подразделял все существующее на два вида — на существующее «по истине» и на существующее «по общему мнению». К существующему «по истине» он относил все, что существует абсолютно независимо от познающего человека, существующим «по общему мнению» он называл все то, что в той или иной мере зависит от испытывающих воздействия внешнего мира людей. В данном случае у Демокрита отчетливо проводится тенденция к разделению всего сущего на два вида качеств: объективных и субъективных. К объективным качествам он относил (для атомов): твердое, мягкое, разряженное, тяжелое, легкое; к субъективным: вкус, запах, тепло, холод, цвет, считая последние состояниями самых чувственных восприятий человека. Деление Демокритом всех вещей и явлений на существующие «по общему мнению» и на существующие «по истине» лежит в основе его учения о двух родах сознания: «темного» и «светлого», и соответственно о роли чувств и мышления в познании. Учение Демокрита о познании исторически ценно тем, что в нем с материалистических позиций поставлены и освещены важнейшие гносеологические вопросы. Так, Демокрит сделал важный шаг в том направлении, которое в конечном итоге в XVII — XVIII вв. привело к возникновению науки Нового времени.