培根在理論上排除人們獲得真理性認識的心理障礙之後，進一步提出了唯物主義經驗論的認識原則。
在中世紀，自然界曆來被看作是隻具有有限的、非本質的意義的東西，因而對它的研究也被看作是卑賤的、瀆神的。宗教改革和文藝複興運動使這種看法有了一定的改變。培根正是在這種思想發展進程中進一步明確提出了“人是自然的仆役和解釋者”，把感性自然、客觀存在的經驗事實說成是認識的對象。培根指出，如果認為感性自然過於卑下、汙濁而不願研究，那麼他們就不可能成為自然的統治者，而隻能成為它的奴隸。在培根看來，人們也絕不會因為認識和研究自然界的現象而玷汙自己，“正像太陽照耀著宮殿，也同樣照耀著陰溝，而並不損其燦爛的光輝。”他堅信“凡值得存在的，就值得知道”。培根的唯物主義哲學正是在認識論上以堅決承認客觀存在的感性自然是認識的對象為前提的。
在確認感性自然是人們的認識客體的基礎上，培根進一步提出了自然的本源性問題。他堅持認為隻有通過自然界自身才能說明自然界，人必須按自然界的本來麵目接受自然界的影像。這就是說，人隻能依據自然界自身對它作出積極的規定，而絕不能以想象的幻夢來代替現實。培根說，“知識就是存在的映象”，“存在的真實同知識的真實是一致的。兩者的差異亦不過如同實在的光線同反射的光線的差異罷了。”從而明確提出了人的認識活動是一種反應活動，感性的自然、客觀的物質存在是認識和經驗的源泉。
培根對人能認識世界抱著樂觀的態度，認為隻要循著、憑借著事物的證據，用經驗事實去回答問題，事物的一切原因就可發現出來。在談到認識過程時，培根提出一切認識都始於感性知覺，他再三強調知識的全部路程應由感官的原始知覺開始：“全部對自然的解釋由感覺開始，由感官的知覺沿著一條徑直的、有規則的、謹慎的道路，達到理智的知覺，即達到真正的概念和公理。”這就明確認為概念和公理來自感性認識。所以他堅決反對有人把概念和公理的認識說成是“人類頭腦的土著”，是生而有之的。
在談到認識真偽的判別時，培根認為，我們不應僅僅以邏輯上的一致為準，而應該以這些概念在行動上的功效為準。為此，他提出了科學實驗證實的原理。他說：“一切比較真實的對於自然的解釋，乃是由適當的例證和實驗得到的。感官所決定的隻接觸到實驗，而實驗所決定的則接觸到自然和事物本身。”這就是說，科學實驗可以糾正彌補感官的局限，幫助我們發現事物的本質，並證實認識與規律的一致。
這樣，培根就在人類認識史上第一次提出了一條完整的經驗論的認識原則：這就是要認識自然就必須與自然密切接觸，通過經驗、依據經驗找到具有普遍性、必然性的知識。
由於培根堅持經驗主義的認識原則，這就保證了他能得出比較符合實際的世界圖景。
首先，培根繼承、發展了古代唯物主義關於物質是萬物的本源的思想，認為世界和一切事物都是由物質構成的。培根很欣賞德謨克利特的原子論，雖然他並不同意德謨克利特關於虛空和物質不變的假設。培根本人也肯定物質就是許多微小分子的集合體，又稱物質的最小單位為“基本的分子”，顯然，這些思想就是對德謨克利特思想的繼承。不過培根認為這些分子不是被虛空隔開，而是彼此互相精妙地適應著。培根不僅把“基本的分子”看作是物質的最小單位、純粹量的規定，還賦予它以“質的規定性”，認為它們具有物質的“原始感情”和“欲望”。這裏所謂的原始感情和欲望實際上就是指物質的自然屬性。培根還進一步明確認為物質是自因的，在自然哲學裏是沒有第一原因的。他把愛神與原子看作是一樣的東西，並認為愛神是沒有雙親的，以此來說明自然界不是由其他東西產生的，是從來就有的。