Οι αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι προσπάθησαν να δώσουν απαντήσεις σε πάρα πολλά θέματα που απασχολούσαν τους ανθρώπους της εποχής τους. Ένα από τα θέματα αυτά ήταν ο τρόπος με τον οποίο έχει δημιουργηθεί ο υλικός κόσμος, οι ιδιότητες που έχει και το πως μετασχηματίζεται. Όσοι ασχολήθηκαν με το θέμα αυτό αποκαλούνται φυσικοί φιλόσοφοι. Τρεις αρχαίοι Έλληνες φυσικοί φιλόσοφοι είναι ο Αναξαγόρας (499 – 427 π.Χ.) ο Εμπεδοκλής (493 – 433 π.Χ.) και ο Δημόκριτος (470 – 380 π.Χ.) διατύπωσαν απόψεις για τους μετασχηματισμούς της ύλης, δηλαδή τις χημικές αντιδράσεις

Ο Αναξαγόρας πίστευε ότι η ύλη στην αρχική της μορφή αποτελούσε μια συμπαγή και απροσδιόριστη μάζα από απειράριθμα, απειροελάχιστα και αόρατα υλικά. Τα έσχατα αυτά υλικά είναι τα «σπέρματα» όλων των πραγμάτων που πρόκειται να γεννηθούν και συμπυκνώνουν όλα τα ουσιώδη χαρακτηριστικά και συστατικά των ειδών που αντιπροσωπεύουν. Έτσι, όλα τα πράγματα πρέπει να αναχθούν γενετικά στην πρωταρχική εκείνη υλική μάζα, γιατί «τίποτε δε γίνεται και τίποτε δεν καταστρέφεται». Αυτό σημαίνει πως πρωταρχικά, πριν από τη διαμόρφωση του κόσμου, υπήρξε μια ενιαία μάζα ύλης που την αποτελούσαν τα σπέρματα όλων των φυσικών πραγμάτων, ποικίλες δυνάμεις και τα υλικά που επρόκειτο να παραχθούν. Έτσι κανένα πράγμα δε γίνεται ούτε χάνεται παρά μόνο συντίθεται από ανάμιξη δεδομένων πραγμάτων και με διαχωρισμό αυτών των πραγμάτων αποσυντίθεται. Για αυτό ονόμαζε πιο σωστά το γίγνεσθαι, σύνθεση και τη φθορά, αποσύνθεση. Με την υπόθεση μιας πρωταρχικής υλικής μάζας, πού ήταν άπειρη σε ποικιλία, επιχείρησε ο Αναξαγόρας να εξηγήσει όλες τις δυνατές αλλαγές και την άπειρη ποικιλία των πραγμάτων.

Εκτός όμως από την πρωταρχική υλική μάζα μέσα σε μερικά πράγματα υπάρχει και «νους». Ο «νους» είναι ξεχωριστός παράγοντας στα φυσικά σύστημα του Αναξαγόρα. Είναι κάτι πού δεν αναμιγνύεται με τίποτε, είναι το πιο λεπτό, το πιο ραφινάτο και καθαρό πράγμα πού υπάρχει, έχει γνώση για το κάθε τι, είναι αυτοδύναμο και αυτεξούσιο και κυβερνά τα πάντα. Επειδή, ο «νους» είναι η πιο λεπτεπίλεπτη ουσία, μπορεί να διαπερνά τα πάντα και έτσι να τα ελέγχει. Επενεργεί πάνω σε όλα, τα κινεί, προκαλεί μέσα σ' αυτά διαιρέσεις και διακρίσεις πού συγκεκριμενοποιούν τα πράγματα, τα εξατομικεύουν και τα κάνουν γνωστά. Ενώ όμως ο «νους» διαπερνά τα πάντα και κυβερνά, αυτός δεν υπάρχει μέσα σε όλα παρά μόνο σε μερικά, είναι δηλαδή δύναμη ασυνεχώς διανεμημένη μέσα στον κόσμο. «Νους» υπάρχει μόνο στους ζωντανούς οργανισμούς.

Η κοσμολογία και η γνωσιολογία του Εμπεδοκλή αναπτύσσονται στο «Περί φύσεως» και στους «Καθαρμούς». Ο Εμπεδοκλής θέτει ως αφετηρία της σκέψης του την ύπαρξη τεσσάρων αμετάβλητων θεμελιωδών στοιχείων στον κόσμο: της φωτιάς, του νερού, του αέρα, της γης. Από την ανάμιξη τους προέρχονται η γένεση και η φθορά των όντων. Τα στοιχεία αυτά τα αποκαλεί ρίζες και τους δίνει σύμβολα με ονόματα και ιδιότητες αρχαίων θεών: Ο Δίας ο οποίος με τους κεραυνούς (φωτιά) φεγγοβολεί, η Νήστις (από το ρήμα νάω = αναβλύζω) η οποία χύνοντας τα δάκρυα της δημιουργεί την πηγή της ζωής των θνητών, η Ήρα η οποία ως αέρας με την αναπνοή χαρίζει τη ζωή, ο Αιδωνεύς (ο 'Αδης) ως γη.

Για την ανάμιξη όμως και την εναλλαγή των στοιχείων, στην ένωσή τους σε διάφορους συνδυασμούς και στον χωρισμό τους απαιτείται όμως μια δυναμική αρχή. Τη δυναμική αυτή αρχή εκφράζουν δύο αντίθετες δυνάμεις, η Φιλότης (Αγάπη) και το Νείκος (Μίσος). Η Φιλότης, συσπειρώνει τα στοιχεία σε ένα σφαιρικό σύνολο, τον Σφαίρο, τη ζωή του οποίου τη χαρακτηρίζει η μακαριότητα. Αυτή η μακαριότητα, ωστόσο, εκτρέφει βαθμιαία το Νείκος, που τελικά θα διαβρώσει και θα υπονομεύσει τη μακαριότητα του Σφαίρου. Θα οδηγήσει στον χωρισμό, στη διάσπαση και τέλος, στην «ακοσμίαν». Ο κόσμος στον οποίο ζούμε δημιουργείται με την επικρότηση του Νείκους. Η σφαίρα του Παντός διαιρέθηκε σε δύο ημισφαίρια πού κινούνται κυκλικά γύρω από τη Γη. Το ένα από αυτά, γεμάτο φωτιά, δημιουργεί την ημέρα. Το άλλο αποτελείται από αέρα και μικρή ποσότητα φωτιάς καιδημιουργεί τη νύχτα.

Στη θέση του «Νου» του Αναξαγόρα και της «Φιλότης» και του «Νείκους» του Εμπεδοκλή, ο Δημόκριτος θέτει σταθερούς και αναγκαίους νόμους. Κάθε τι μπορεί να εξηγηθεί με ένα καθαρό μηχανιστικό και μη τυχαίο σύστημα, το οποίο δεν επιδέχεται καμιά έννοια πρόνοιας ή νοητικής αιτίας που θα ήταν σύμφωνη με μια τελολογική θεώρηση. Η αρχική προέλευση τού σύμπαντος εξηγείται με τον ακόλουθο τρόπο:

Τα άτομα στην πρωταρχική τους κατάσταση κινούνται προς όλες τις κατευθύνσεις. Η κίνηση αυτή είναι ένα είδος δόνησης. Κατά συνέπεια, προκαλούνται διάφορες συγκρούσεις και ειδικότερα μια στροβιλική κίνηση «δίνη», παρόμοια με την περιστροφική κίνηση του Αναξαγόρα, κατά την οποία τα όμοια άτομα έλκει το ένα το άλλο και ενώνονται για να σχηματίσουν μεγαλύτερα σώματα και κόσμους. Επειδή αυτό δε συμβαίνει ως αποτέλεσμα κάποιου προκαθορισμένου στόχου ή σχεδίου, μοιάζει με τον τρόπο λειτουργίας της «τύχης». Στην πραγματικότητα όμως είναι αποτέλεσμα της αναγκαιότητας. Είναι η φυσιολογική εκδήλωση των ίδιων των ατόμων. Τα άτομα ύδατος και σιδήρου είναι κατά συνέπεια τα ίδια. Τα άτομα όμως του ύδατος, επειδή είναι λεία και σφαιρικά, και επομένως ακατάλληλα για να συνδεθούν μεταξύ τους προς αμοιβαία σύνδεση, περιστρέφονται συνεχώς σαν μικρές σφαίρες, ενώ εκείνα τού σιδήρου, επειδή είναι ανώμαλης επιφάνειας, οδοντωτά και ανισόπεδα, προσκολλώνται μεταξύ τους και σχηματίζουν στέρεο σώμα. Εφόσον όλα τα φαινόμενα συντίθενται από τα ίδια αιώνια άτομα, μπορούμε να υποστηρίξουμε ότι τίποτα δε δημιουργείται ή χάνεται με την κυριολεκτική σημασία του όρου.