O conhecimento da vida de Demócrito, é em grande parte, limitado a tradição não confiável: ao que parece, Demócrito era um rico cidadão de Abdera, na Trácia, que viajou muito no Oriente e que viveu até uma idade avançada. De acordo com Diógenes Laércio, Demócrito escreveu 73 obras; contudo, apenas algumas centenas de fragmentos sobreviveram à passagem do tempo, sendo a maioria dos seus tratados sobre ética.

As doutrinas físicas e cosmológicas de Demócrito eram uma versão elaborada e sistematizada das visões do seu mestre, Leucipo. Para explicar os fenómenos físicos em constante mudança no Universo, Demócrito concebeu o vazio como um vácuo, um espaço infinito, em que um número infinito de átomos que compõem o mundo físico se move. Esses átomos eram, para Demócrito, eternos e invisíveis, tão pequenos que o seu tamanho não poderia ser diminuído (daí a designação atomon, ou indivisível); absolutamente preenchidos e incompressíveis, diferindo apenas na forma, configuração, posição e magnitude. Demócrito acreditava que as diferenças de qualidade dos átomos eram apenas aparentes, devido às impressões causadas nos nossos sentidos por diferentes configurações e combinações de átomos. Apesar de distinguirmos o quente do frio, o doce do amargo, ou o duro do mole, para Demócrito, as únicas coisas que existiam eram átomos e espaço vazio.

De acordo com Demócrito, tal como os átomos eram eternos, assim também o movimento. Demócrito excluiu a necessidade de uma causa inteligente para a criação do Universo. Segundo este, o movimento inicial dos átomos teria sido em todas as direções e do tipo vibratório, daí resultando colisões e, em particular, movimento circular, pelo qual os átomos semelhantes foram unidos para formar corpos maiores. Para Demócrito, tal não tinha acontecido como resultado de qualquer projeto inteligente, mas sim como resultado da manifestação normal da Natureza dos próprios átomos. Demócrito atribuiu a crença em deuses como resultado de um desejo de explicar fenómenos extraordinários (trovões, relâmpagos, terremotos) com base numa influência sobre-humana.

Demócrito dedicou especial atenção à perceção e ao conhecimento. Ele afirmou, por exemplo, que as sensações são mudanças produzidas na alma por átomos emitidos a partir de outros objetos que incidem sobre ela, os átomos da alma apenas podiam ser afetados pelo contacto com outros átomos. No entanto, para Demócrito, as sensações resultavam de efeitos causados pelo tamanho e forma dos átomos; o sabor doce, por exemplo, seria devido a átomos redondos e não muito pequenos. Demócrito também foi o primeiro a tentar explicar a cor; para ele, a sensação de branco, por exemplo, é causada por átomos lisos e planos, daí não produzirem nenhuma sombra; a sensação de preto é causada por átomos ásperos e irregulares.