Thales ve Anaximandros’un aksine Efes’li Heraklitos (MÖ 550-480) hiçbir şeyin aynı durumda kalmayacağını yani değişim ilkesini önermiştir. Bazı kaynaklarda “Kimse aynı ırmağa iki kez giremez” sözü Heraklitos’a mal edilmektedir. İşte Heraklitos’a ait bu gözlem kendisini zaman ile ilgilenen kendi çağının ilk bilginlerinden biri yapmıştır. Yine Thales ve Anaximandros’un aksine Heraklitos tüm evrenin aslında ateşten var olduğunu ve ona döneceğini diğer bir deyişle her şeyin göreli olduğunu önermiştir. Bunun yanında evren zıt unsurlardan meydana gelmiştir. Bu zıt unsurlar varoluşun zorunlu ve tek şartı olduğu gibi sürekli bir savaş halindedir. Bu savaş zıt unsurlar arasında güzel bir harmoni de oluşturmaktadır.
Doğa düşünürlerinden biri olan Empedocles (MÖ 490-430) kendinden önceki doğa düşünürlerinin temel element olarak belirlediği; su, ateş ve havaya toprak öğesini de eklemiştir. Empedocles’e göre bu dört element başlangıçtan beri vardır, değişime ve yok olmaya uğramaz ve evrendeki miktarları da değişmeden hep aynı kalır. Evreni oluşturan her şey de bu dört elementin belirli oranlarda birleşmesinden oluşur. Sırasıyla açıklamak gerekirse bu dört element aşağıdaki gibi açıklanabilir:
-Su; soğuk ve ıslaktır. Modern düşüncedeki sıvıya karşılık gelmektedir.
-Hava; sıcak ve ıslaktır. Modern düşüncedeki gaza karşılık gelmektedir.
-Ateş; sıcak ve kurudur. Modern düşüncedeki ısıya karşılık gelmektedir
-Son olarak toprak ise; soğuk ve kurudur. Modern düşüncedeki katı maddeye karşılık gelmektedir.
Milet’li Leucippus (MÖ 5.yy) atomik teorinin gelişmesinde önemli bir yer tutan Yunan filozoflardan biridir. Ona göre herşey bozulmayan ve bölünmeyen, atom olarak isimlendirilen elemanlardan oluşmaktadır. Bu fikir sonrasında Leucippus’un başarılı öğrencilerinden olan ve Modern Bilimin Babası olarak isimlendirilen Abdera’lı Democritus (MÖ 460-370) tarafından çalışılmış ve geliştirilmiştir. Socrates öncesi dönemin etkili filozoflarından biri olan Democritus, Leucippus ile beraber atomik teoriyi sistematize etmiş ve kozmos (evren) için atomik teoriyi formülize etmiştir. Democritus ve Leucippus’un teorisine göre herşey atomlardan oluşmakta, atomlar geometrik olarak olmasa da fiziksel olarak bölünememekte ve boşlukta yer almaktadır.
