他认为是经院哲学阻碍了当代科学的发展，因此他极力批判经院哲学和神学权威。他还进一步揭露了人类认识产生谬误的根源，提出了著名的“四假相说”：种族的假相、洞穴的假相、市场的假相和剧场的假相。他指出，经院哲学家就是利用四种假相来抹杀真理、制造谬误，从而给予了经院哲学沉重的打击。
但是培根的“四假相说”渗透了培根哲学的经验主义倾向，未能对理智的本性与唯心主义的虚妄加以严格区别。他认为，科学必须追求自然界事物的原因和规律。要达到这个目的，就必须以感官经验为依据。他提出了唯物主义经验论的原则，认为知识和观念起源于感性世界，感觉经验是一切知识的源泉。要获得自然的科学知识，就必须把认识建筑在感觉经验的基础上。他还提出了经验归纳法，主张以实验和观察材料为基础，经过分析、比较、选择、排除，最后得出正确的结论。
也许是认为数学的可实验性不强，培根很轻视数学。同时，他也不喜欢亚里士多德，但对德谟克里特的评价却很高。他认为，任何事物都是致效因产生的必然结果。他不否认世间万物都遵从神的旨意，但反对在具体研究中夹杂功利之心。
