Одним из первых против традиционного антропоморфизма, являвшегося существенной частью религиозной идеологии, выступал рапсод и философ Ксенофан. Он происходил родом из ионийской колонии Колофон и жил в VI веке до н. э. Ксенофан являлся современником Анаксимандра, Анаксимена и Гераклита Эфесского, сам же, о чем свидетельствуют известные факты из его биографии, был за слишком свободные высказывания изгнан из родного города и вел жизнь одинокого философа-скитальца. Развитие олигархического порядка в полисе, постепенно приходящего на смену строгой общегражданской демократии, Ксенофан объяснял усилением торгово-промышленной прослойки, способной по мере роста своего благосостояния все более и более влиять в свою пользу на общественную полисную жизнь. Поэт протестовал против тирании и тиранов, выдвинувшихся по принципу личного богатства взамен прежних авторитетов. Ксенофан отмечает явное нравственное разложение под влиянием роскоши и не желает примириться с этой новой реалией молодого рабовладельческого государства, что же до общества в целом, то Ксенофан разделяет его на две четко выраженные и неравные категории — это «ум», то есть интеллектуально одаренное меньшинство и «большинство», иначе говоря — демос. Не испытывая никаких иллюзий в отношении демоса, предпочтение Ксенофан отдает интеллектуальной верхушке, рассматривая ее как единственную альтернативу надвигающейся диктатуре богатых землевладельцев.
Иония к VIII–VII вв. до н. э. приобрела репутацию развитой торгово-земледельческой части Греции, и именно там оказались первыми подготовлены условия для развития естественнонаучных знаний. Ионийские врачеватели, пользуясь поддержкой своих имущих сограждан и находясь в постоянном контакте с восточными коллегами, от которых они переняли многие способы лечения болезней, открывали собственные медицинские школы и разрабатывали свои методы лечения. С развитием мореходства возникает спрос на астрономические знания, а также на необходимые в навигации математические вычисления. По преданию, именно в этих местах выдающийся философ и математик античности Фалес предсказал солнечное затмение 585 г. до н. э., чем сумел предотвратить крупное и совершенно бессмысленное военное сражение. Опираясь на идею о всеобщей связи явлений природы и материального мира, древнегреческие философы впервые противопоставили теогонии и мифологии своего времени стройное научное знание.
Представитель милетской философской школы аристократ Фалес попытался сформулировать принципы миропонимания. В качестве основы всего сущего, иначе говоря — в качестве своего рода проматерии Фалес предложил считать воду, каковую он полагал первоэлементом материального мира. Таким путем, согласно Фалесу, все прочие вещества образуются путем изменения составляющих в той же воде, в качестве же доказательства своей теории философ приводил аргументы вроде того, что суша со всех сторон окружена водой, что пища всех существ содержит влагу, что влага же выделяется при нагревании и т. д. Таким образом, во всяком случае, представлял систему доказательств Фалеса Аристотель в своей «Метафизике», которая содержит большую часть того, что дошло об этом ученом до нашего времени. Жизненный процесс, согласно Фалесу, начинается с первоосновы — воды, и в нее же возвращается. Испарения воды питаются небесными огнями, с дождями вода снова возвращается в землю, а из земли приходит в виде подземных ключей.
Изучением окружающего мира занимались также и ученики Фалеса, создавая вслед за мастером собственные модели вселенной. В частности, Анаксимандр считал первоосновой всего сущего апейрон, который Анаксимандр представлял, как особое первовещество, стоящее над четырьмя составляющими материального бытия — землей, водой, огнем и воздухом, но при этом являющееся как бы иным воплощением этих субстанций. В этом случае впервые в греческой философии применен принцип научной абстракции.
Пытаясь объяснить происхождение предметов материального мира, Фалес выделил только воду как материю в жидком состоянии, и уязвимость подобного взгляда состоит в чувственном представлении философской категории. Анаксимандр со своей стороны углубил представление о первооснове, наделив его такими качествами, как неопределенность и бесконечность. Его апейрон, являясь одновременно водой, землей, огнем и воздухом, не только одновременно находился на всем протяжении беспредельного мирового пространства, но и пребывал в состоянии ни на миг не прекращающегося движения, что революционно противостояло статичным картинам устройства мира, характерным для философских школ его времени.