Эмпедокл стоял на позициях атомного строения вещества. По мнению Аэция, «Эмпедокл, Анаксагор, Демокрит, Эпикур и все те, кто полагает, что мир обращается вследствие соединения мельчайших материальных частиц, принимают (многочисленные) соединения и разъединения (их), возникновения же и гибели их в собственном смысле не допускают».
Эмпедокл первым ввел в философию понятие «элементы», под которыми понимались те начала, из которых состоит все сущее, все вещи — земля, воздух, вода и огонь. Ему принадлежит догадка, что «ничто не может произойти из ничего, и никак не может то, что есть, уничтожиться». В поэме ревностного почитателя и последователя Эмпедокла К. Лукреция говорится: «Из ничего не творится ничто по божественной воле».
Многообразие окружающего мира, становление и изменение вещей Эмпедокл объяснял действием причин Любви и Вражды, которые смешивали разные элементы и тем самым производили новые. Вечный антагонизм между Любовью и Враждой, изложенный Эмпедоклом, был первым гимном диалектики. Любовь является вечным источником созидания, соединяя разрозненное во что-то цельное, а Вражда все это делит на части, образуя отдельные тела.
Последняя стадия, или эпоха, по Эмпедоклу, является зоогонической фазой и в свою очередь распадается на четыре ступени. Первая ступень выражалась в том, что в ней образуются отдельные члены, неспособные соединяться в органы. На второй ступени происходит неудачное соединение членов и образуются монстры. На третьей ступени образуются бисексуальные существа, неспособные к половому размножению, что позже Платон использует в «Пире» в своем мифе об Андрогине: Зевс разделил Андрогина на две половины, и они, рожденные делением и преследуемые ностальгией по утраченному единению, не успокоились, пока не соединились — в любви. На четвертой ступени появляются полноценные животные с половой дифференциацией. В такой форме им высказана догадка об эволюции живых существ в результате появления все более сложных видов животных.
Теория «четырех элементов» (стихий) была взята на вооружение Аристотелем и, несмотря на свою наивность, осталась фундаментальной основой физики в Европе до XVII в. Теория познания Эмпедокла сводилась к чувственным ощущениям. По свидетельству древнегреческого философа Теофраста, Эмпедокл не делал различия между чувственными восприятиями и интеллектом. Он считал, что в «поры» органов чувств человека проникают различные «истечения» от объектов изучения.
«Истекание» происходит постоянно и носит материальный характер. Теория «пор и истечений» имела у Эмпедокла универсальный характер и объясняла также физические и физиологические процессы.
Называя простейшие онтологические сущности «корнями всех вещей», Эмпедокл, так же как Фалес, Анаксимен, Гераклит, стоял на позициях, именуемых с XVII века гилозоизмом, т.е. думал, что все формы материи являются одушевленными и способными мыслить.
Несмотря на ограниченность взглядов Эмпедокла в вопросах познания окружающего мира, его теория оказала большое влияние на таких крупнейших философов древности, представителей теории атомизма, как Платон, Аристотель, Эпикур.
В древних источниках указывается, что Эмпедокл возглавлял демократическую партию Акраганта (Акригента), города-государства на острове Сицилия. Ромен Роллан назвал Эмпедокла самым гуманным из древних, самым близким среди них к нашим современникам.
По Гераклиду, Эмпедокл был живым взят на небо, причем у апофеоза были свидетели; а кто в этом сомневался, те рассказывали, будто он бросился в кратер Этны — такое самосожжение сопоставлялось с самосожжением Геракла, хотя чаще рассматривалось не как апофеоз, а как претензия на апофеоз.
М.С. Шойфет, "Сто великих врачей"