伏爾泰反對封建專製、反對宗教迷信，宣揚自由和平等的原則，主張人們在法律麵前一律平等。他最有影響、最有價值、最重要的思想體現有三個方麵：第一，有關自由平等的觀點；第二，對人民群眾的看法；第三，有關資產階級國家政體的思考。伏爾泰的活動動搖了專製製度、天主教會的威信以及整個封建製度的全部體係。1758年7月，《瑞士報》刊登文章攻擊伏爾泰，稱他即使不是無神論者，也是被自然神的興趣衝昏頭腦的瘋子。12月，伏爾泰在同一刊物上發表了《斥一篇匿名文章》，公開地向宗教勢力挑戰。
伏爾泰尖刻地抨擊天主教會的黑暗統治。他把教皇比作“兩足禽獸”，把教士稱作“文明惡棍”，說天主教是“一些狡猾的人布置的一個最可恥的騙人羅網”。他號召“每個人都按照自己的方式同駭人聽聞的宗教狂熱作鬥爭，一些人咬住他的耳朵，另一些人踩住他的肚子，還有一些人從遠處痛罵他。”不過伏爾泰並不是一個無神論者，而是一個自然神論者。他認為要統治人民；宗教是不可缺少的。他說“即使沒有上帝，也要造出一個上帝來”。
伏爾泰的成就幾乎遍及人文科學的所有領域，他的哲學思想是非常繁雜的。他繼承了法國懷疑論的傳統，批判宗教神學和形而上學，以洛克的經驗論和牛頓的物理學為基礎，闡發了他的啟蒙思想。
一、經驗論
伏爾泰繼承了洛克的經驗論，反對以笛卡爾為代表的形而上學。他對洛克推崇備至，甚至說“隻有洛克才可以算是我們的時代勝似希臘最輝煌的時代的偉大榜樣。從柏拉圖到洛克，其間什麼也沒有。隻有洛克在一部滿篇真理的書中闡明了‘人類理智’；其中所有道理都很明晰，因而使這部書完美無瑕。”伏爾泰認為洛克哲學已經窮盡了真理，是無法超越的，所以他自己的哲學不過是對洛克哲學的闡釋和具體發揮而已。伏爾泰的經驗論思想是在批判以笛卡爾為代表的形而上學的過程中建立起來的。
伏爾泰首先批判了笛卡爾形而上學的核心“天賦觀念論”。他堅持經驗論的基本原則，認為根本就不存在什麼“天賦的觀念”，我們最初的觀念乃是我們的感覺，複雜的觀念亦是從刺激我們感官的東西得來的，它們保存在我們記憶中，由我們的大腦對這些觀念和知覺再進行加工、組合、整理，從而產生出全部的知識來。所以，如果沒有感官知覺，也就不可能有觀念和知識，感覺是我們的觀念和知識的唯一來源。伏爾泰也不同意笛卡爾的心身二元論和靈魂不朽的思想，認為靈魂和肉體是統一的，人們的“感覺和思想的能力與他們的器官一同成長、一同衰退、一同消滅”。
以感覺論為基礎，伏爾泰提出了一種樸素的唯物主義思想。他指出，感覺最基本的含義是接觸，而本來意義下的接觸就是觸覺，不用我們的其他各種觀念，單憑觸覺就能告訴我們物質的觀念，觸覺能使我感到堅硬的東西的存在，而廣袤和不可入性正是物體的本質。在社會生活中，人們是以外部對象的存在為前提的，他人也就是我的對象，如果懷疑論否認外界對象的存在，我就必須拒不承認這些先生們的存在了。顯然，伏爾泰把觸覺作為證明物質世界存在的根本手段，不可能合理地說明世界的物質統一性。由於機械論立場的限製，伏爾泰並不是徹底的唯物論者，而是比較典型的自然神論者。
二、自然神論
使伏爾泰走上自然神論道路的是牛頓。牛頓的物理學把世界理解為一個機械係統，以物體之間作用與反作用的外在因素解釋運動，因而最終不得不借助於超自然的原因即上帝來充當宇宙的第一推動者。伏爾泰象牛頓一樣無法避免機械自然觀所遇到的困難，認為“運動並不是憑自身而存在的；因此必須求助於一個最初的推動者。整個自然界，從最遙遠的星辰直到一根草芒，都應當服從一個最初的推動者”。
伏爾泰信奉自然權利說，認為“人們本質上是平等的”，要求人人享有“自然權利”。’他主張人人在法律麵前平等，但又認為財產權利的不平等是不可避免的。他把英國的君主立憲製理想化了，認為最理想的是由“開明”的君主按哲學家的意見來治理國家。在哲學上，他承認物質世界的客觀存在，肯定認識來源於感覺經驗，但他又認為神是宇宙的，第一推動者他對勞動人民是十分鄙視的，認為他們隻能幹粗活，不能思考，說“當庶民都思考時，那一切都完了”。雖然伏爾泰承認上帝是宇宙的創造者和第一推動者，但是他從自然神論出發，認為上帝在創造了世界並對世界實施了第一次推動之後就不再幹預世界，他在為自然界立法並使“世界機器”運轉之後就永遠休息了，於是世界就按照自身的規律運動著。這種自然神論被馬克思和恩格斯看作是唯物主義的一種形式，同樣具有反宗教神學的意義。