Далее Птолемей вслед за Аристотелем делит теоретическую философию на теологию, математику и физику, которые отражают свойство всего сущего иметь свое бытие соответственно в движении, форме и материи. Причем каждое из этих начал нельзя созерцать отдельно само по себе, но можно только помыслить, и потому о них рассуждают лишь теоретически. Область изучения теологии — вечный Бог, являющий собой источник, силу и причину всякого движения, которую мы не можем воспринять никакими чувствами, ибо эта причина расположена в высших частях нашего мира, постигаемых лишь разумом. Физика, напротив, исследует изменчивую и тленную материальную качественность доступную нам в виде цвета, вкуса, теплоты, громкости и прочих ощущений, которые мы получаем здесь, ниже лунной сферы. Между теологией и физикой располагается еще один особый вид знания, выясняющий, какие формы и движения получает материальная качественность от действия высшей силы. Речь идет о математике, объекты которой — фигуры, размеры, количества, время и место — можно как мыслить, так и воспринимать чувственно. У смертных существ эти характеристики меняются вместе с неотделимой от них формой, а у бессмертных и вечных объектов они сохраняют неизменное состояние.
Далее следует очень примечательный тезис о том, что теология и физика в равной степени сомнительны, поскольку божественное невозможно воспринять, а материальное неустойчиво и непостоянно. По этим причинам никакого единого мнения в этих областях знания добиться нельзя. Математика же дает исключительно надежное знание, поскольку при аккуратном подходе не позволит исследователю сбиться с пути, а строгие геометрические или арифметические доказательства не вызывают сомнений ни у одного разумного человека. Отдельно Птолемей отмечает, что выбрал своим интересом такую часть математики, которая рассуждает о небесных предметах, то есть предметах божественных, ведь одна лишь математика способна дать нам понимание планетарных движений, которые ближе прочего из всего воспринимаемого расположены к высшей движущей силе. Иными словами Птолемей мыслит астрономию как математический аппарат теологии, хотя сам не рассуждает о боге, иначе как ссылаясь на первопричину. В этом смысле характерно, что знаменитый трактат Исаака Ньютона назывался «Математические начала натуральной философии» (то есть физики, но нельзя также забывать, что Ньютон публиковал лишь малую часть своей работы, а математику использовал, в том числе, и для теологических изысканий).
Сам Птолемей, впрочем, не отрицает полезность математики для изучения физики, ведь почти все материальные объекты выражают свои свойства через изменение места: вечным объектам присуще круговое движение, а тленным — прямолинейное, причем тяжелые падают вниз к центру мира, а легкие устремляются вверх от центра. С другой стороны также утверждается, что созерцание божественного порядка и простоты, которые открываются нам в математических (астрономических) решениях, более всего прочего способствует приучению души к добродетельности и нравственному совершенству. Эти слова в полной мере соответствует древней традиции единения истины, красоты и блага.
Эти, выдержанные в чистом аристотелевском духе формулировки говорят еще и о том, что за прошедшие века знания об окружающем мире получили у греков и римлян крайне малое развитие (мы сейчас не говорим о ремесленных навыках и строительном искусстве). Материю продолжали описывать чисто качественно, а единственной «земной» дисциплиной, для которой имелось серьезное математическое обоснование в виде дающих гармонию пропорций, оставалась музыка. Оптика и геодезия воспринимались просто частью геометрии, а соотношения античной механики были крайне простыми, если не сказать примитивными.
Собственно, само мироустройство описывается Птолемеем именно так, будто нескольких веков эллинистического и римского мира не было вовсе. Перво-наперво принимается, что Земля и небо имеют шарообразную форму, и это весьма удобно, так как в таком случае для обозначения положения светил или географических объектов становится возможным использовать сферические координаты. Следом же следует ряд тезисов, которые с одной стороны призваны обосновать единую картину космоса, а с другой — противоречат друг другу.