Rozważania nad istotą zjawisk przyrodniczych mają równie długą historię jak i sama grecka myśl filozoficzna. Pierwszym problemem, który postawiła ona przed sobą, było zagadnienie rzeczywistej natury wszechrzeczy i sposobu przybierania przez tą naturę postaci zmysłowo rozróżnialnych zjawisk przyrodniczych. Na przestrzeni wieków myśliciele skupiali swoją uwagę na bycie, przyrodzie i rzeczywistości, zastanawiając się nad tym, co stanowi jej „istotę”. Najbardziej spójną i do dziś jeszcze zaskakującą swoją aktualnością jest teoria starożytnego atomizmu materialistycznego. Ten sposób pojmowania przyrody, polegający na uznaniu istnienia nieskończonej ilości cząsteczek poruszających się w próżni, stał się w starożytności podstawowym kanonem materialistycznego spojrzenia na świat.

Twórcą teorii starożytnego atomizmu greckiego był Leucyp (Leukippos). Ten, urodzony prawdopodobnie w Milecie, filozof już połowie V wieku p.n.e. sformułował zasadnicze twierdzenie materializmu atomistycznego, zgodnie z którym wszystko w świecie składa się z maleńkich, prostych, niepodzielnych cząstek (atomów) i próżni1. W swej działalności Leukippos pozostawał metodycznie wierny jońskiej tradycji uprawiania filozofii, zależało mu bowiem na stawianiu i rozwiązywaniu konkretnych problemów, a nie na działalności nauczycielskiej. Wychodził z założeń szkoły eleackiej, przyjmując pogląd o istnieniu jednego i niezniszczalnego „bytu”, jednocześnie jednak zdając sobie sprawę z tego, że obserwacje wskazują na istnienie w przyrodzie faktycznej wielości oraz ruchu. Uważał, że skoro doświadczenie daje dowody na realne istnienie ruchu, musi istnieć logiczne wytłumaczenie takiego stanu rzeczy. Doszedł do wniosku, że istnieje zarówno „byt” jak i „nie-byt”. Na ten pierwszy składa się nieskończona ilość cząstek, w swej jednostkowej masie najmniejszych i niepodzielnych, poruszających się w otaczającej pustce („nie-bycie”). Cząstki te zostały nazwane atomami, od greckiego słowa „atomos” znaczącego tyle, co niepodzielny, nie dający się rozłożyć na części. Atomy jak i próżnia współistnieją razem i wzajemnie warunkują swoje istnienie2.
Na temat życia i poglądów Leukipposa już w starożytności brakowało pewnych informacji. Główną przyczyną takiego stanu rzeczy była postać jego wielkiego ucznia, Demokryta, który rozwijając poglądy mistrza w znacznej mierze przesłonił jego dokonania. W chwili obecnej wydaje się być nieosiągalne wyodrębnienie autorstwa poszczególnych pomysłów teorii atomistycznej. Pomimo, iż przekazy nauki atomistów pozostały wyłącznie w sformułowaniu Demokryta, część badaczy twierdzi, że niektóre dzieła są mu przypisywane niesłusznie. Dla przykładu „Wielki ład świata”, który stanowi podstawę dla traktatu Demokryta „Mały ład świata”, może być autorstwa Leukipposa3. Pomimo trudności w rozdzieleniu pomysłów tych dwóch myślicieli, przyjmuje się, że Leucyp nakreślił najbardziej ogólne założenia i podstawy teorii atomistycznej struktury rzeczywistości, natomiast Demokryt rozbudował tę teorię i powiązał ją z doświadczeniem.
Urodzony w Abderze Demokryt był najwybitniejszym przedstawicielem starożytnego materializmu greckiego. Myśliciel ten rozwinął teorię swego nauczyciela do tego stopnia, że udało mu się stworzyć własny system atomistyczny, odnoszący się do wszystkich ważniejszych zagadnień filozoficznych tamtego okresu. Demokryta, będącego synem bogatego obywatela Abdery, wcześnie pociągały zajęcia naukowe. Zachowany wykaz jego dzieł obejmuje szeroki krąg problemów filozofii, logiki, psychologii, etyki, polityki, pedagogiki, teorii sztuki, językoznawstwa, matematyki, fizyki i kosmologii4. Za główne dzieło Demokryta uznaje się „Mały ład świata”, w którym wyłożył i rozwinął leukippowską teorię atomistyczną.
Demokryt, w przeciwieństwie do swego poprzednika, mógł korzystać z dokonań sofistów i humanizmu ateńskiego oraz uwzględnić nowe dokonania nauki i filozofii. Punktem wyjścia jego atomistycznego systemu, jest teoria o istnieniu próżni i atomów, które przez swoje nieskończenie różnorodne połączenia tworzą wszelkie złożone ciała. W odróżnieniu od eleatów Demokryt nie tylko nie neguje postrzeganego przez zmysły obrazu jakościowej rzeczywistości, lecz przeciwnie, usiłuje ją wyjaśnić, wychodząc ze sformułowanej przez Leukipposa zasady. Podobnie jak poprzednik, uznaje istnienie dwojakiego rodzaju tworzywa rzeczywistości: atomów i próżni. Z atomów, czyli niepodzielnych i nieskończenie licznych cząstek składają się wszystkie ciała występujące w przyrodzie. Ich nieskończona ilość pozwala wytłumaczyć, dlaczego i jak coś powstaje, wyjaśnić zarówno kształtowanie się rzeczy, jak i pochodzenie doznań i tym samym wnioskować zarówno o świecie przyrody, jak i życiu człowieka. Cząstki znajdują się w nieustannym ruchu, stąd konieczność istnienia próżni. Ruch ten jest im przyrodzony, dlatego też nie wymaga dla wyjaśnienia wprowadzania jakiejkolwiek zewnętrznej przyczyny. Stanowi on jedyną postać przemiany, jakiej atomy ulegają. Demokryt twierdzi, że atomy wiodą „spór ze sobą i poruszają się w próżni na skutek niepodobieństwa do siebie”5. Uznanie istnienia próżni rozwiązuje problem wyjaśnienia wzrastania i zmniejszania się przedmiotów, a także różny stopień oporu, jaki te przedmioty stawiają.
Atomy, według Demokryta, różnią się pomiędzy sobą jedynie ilościowymi własnościami. Przyjmuje on, że własnościami tymi są: kształt, szyk i położenie (schema, taksis i thesis6). Różnią się one więc pod względem objętościowego kształtu: są okrągłe, wielokątne, bryłowato-kanciaste, mniej lub bardziej regularnie upostaciowane. Nie znając prawa ciążenia, Demokryt zaopatrzył swoje atomy w różnorakie haczyki, dziurki i odnogi, które miały wyjaśnić efekt łączenia się ich i tworzenia ciał złożonych. Twierdził, że cząsteczki istnieją w pewnym określonym porządku, który polega na zbliżaniu się i wzajemnych stykach atomów o podobnych kształtach. W wyniku tego zjawiska tworzą się ustawicznie określone układy, mogące zajmować różne położenie. Te pierwotne własności wyjaśniają wszelkie różnice pomiędzy ciałami złożonymi i stanowią wytłumaczenie obserwacji. Każdy atom przedstawia sobą określoną wielkość i to nie tylko w sensie danej jednostkowo cząstki, ale również jako „byt-atom” bezwzględnie wypełniający pustkę. Dlatego też przez atom, jako pierwozasadę istnienia, należy rozumieć zarówno coś najmniejszego jak i największego, nieskończoność masy wszerz i wgłąb. Oprócz tego, atomy w pojęci Demokryta są:

1. skończone co do wielkości
2. niezmienne co do swojej wielkości i kształtu,
3. pełne i niepodzielne - przy czym niepodzielność atomów ma wynikać z ich pełności,
4. wieczne – atomy jako niepodzielne, nie mogą obracać się w nicość.

Demokryt bardziej od swego nauczyciela odnosi się do doświadczeń. Można nawet stwierdzić, że nastąpiło w filozofii atomizmu coś w rodzaju metodycznego przejścia z postawy racjonalno-logicznej u Leukipposa do postawy racjonalno-empirycznej u jego ucznia. Leukippos raczej wydedukował swoją teorię cząstek, tymczasem Demokryt przyjmując ją opierał się na doświadczeniach7