“究天人之際，通古今之變”。所謂天人關係，其實就是人與自然界的關係。天是什麼？董仲舒認為，天是一種超自然的實體，是萬物之祖、世界之源，就是“自然界”。他意義上的“天”，類似於本體論意義上的“道”，具有多義性的特點。對天的人格化處理使其具有神學色彩。“仁之美者在於天。天，仁也。天覆育萬物既化而生之，有養而成之……人之受命於天也，取仁與天而仁也。”他的論述天人同類學說有以下幾個論證：
一、人自身就是天的內容之一。
二、人受命於天。
三、人道可以參天。
四、求天數之微奠若於人。
基於上述具有宗教意味的論述，董仲舒表達自己的願望和觀念。在他看來，天是人類社會與自然界的最高主宰，它的意誌和願望是善良而美好的，是為人類謀幸福的。天對人類的譴告，不是無故發泄，而是懲罰天子的無道。“天子不能奉天之命，則廢！”董仲舒的福瑞、災異等內容，其實質則是強調人的作用及民本思想。所謂“天意”，就是以天的名義表述的“民意”。在天人關係上，所謂“天命”，其重點是人對自身的決定作用。
天人感應思想在漢代曾占據了統治地位，並在中國封建社會流傳。在封建社會，天人感應學說對無限的君權進行了限製，同時也為封建專製製度提供了理論依據。天自身擁有創造力，同時還擁有一種被人類視作為他們存在的根本來源和生活的終極意義而經驗化和概念化的形態。
天的設想體現了人的創造力，但天卻沒有為人類所完全理解。盡管人可以接近天，但天的人類審美和倫理符號表現並非充分也不完整。
天和人都是動態的，而非靜態。天人之間的辨證過程產生了豐富多樣的現像和可能性，影響了共同進化的過程。盡管我們知道在某種情況下天參與在人事當中，但我們卻無法掌握其創造力的全部。
天不變道，亦不變
“道之大原出於天，天不變，道亦不變”。這句話，是董仲舒的一個重要的哲學命題。“道”是封建社會的存在的根本道理。“天”指天意或自然界的主宰。他認為，“天”決定著社會的原則，是永恒不變的，封建社會是建立在天意的“道”上的，也是永恒不變的。天是“無為無不為”、“無聲無臭”、“至仁至善”的，是“道”的體現，萬事萬物就在這天道之中“生生不息”、“生長斂藏”。從另一個角度看，“天”就是整個宇宙，宇宙無時無刻在變，但無論怎麼變，它依然是“天”。因此，天是不變的。
君王受天命統治人民，有權力進行改製，但不能改變封建社會所遵循的“道”。“王道之三綱”取陰陽之道。陽為主，陰為從，“君為陽，臣為陰，父為陽，子為陰，夫為陽，妻為陰”君、父、夫統治臣、子、妻的統治之道是不能改變的。他以“天不變道亦不變”的論證來說明封建製度和君主統治的合理性和穩定性，這也成為封建社會幾千年以來束縛人們的精神枷鎖。
行有倫理副天地
董仲舒在《春秋繁露·人副天數》中提出“行有倫理副天地”的倫理觀。他說，“天地之符，陰陽之副，常設於身。身猶天也，數與之相參，故命與之相連也。……行有倫理副天地也。此皆暗膚著身，與人俱生，比而偶之弇合”，即人的行為倫理與天地相符。這是儒家思想第一次明確將人類的倫理推廣到天地，認為道德倫理不僅存在於人際之間，也存在於天地之間，且天地的倫理關係“與人俱生”，是與人類同時存在同時發生的，所以人類“命與之相連”。
董仲舒說，“天地之精所以生物者，莫貴於人。人受命乎天地，故超然有以倚。物疢疾莫能為仁義，唯人獨能為仁義；物疢疾莫能偶天地，唯人獨能偶天地。”他認為，在天地萬物中，沒有比人類更高貴的，因為隻有人類懂得仁義禮智。人類超然於萬物之上，代表萬物與天地共行仁義。突出了人的主體地位，強調人對於自然界的“超物”意識。在他看來，自然災害，是由人類自身所造成的，是與國家的政治過失有關的。他說：“凡災異之本，盡生於國家之失。國家之失，乃始萌芽，而天出災害以譴告之；譴告之而不知變，乃見怪異以驚駭之；驚駭之，尚不知畏恐，其殃咎乃至。以此見天意之仁，而不欲陷人也。”
天是講仁義道德的，它本身是不對人類妄加陷害的。所以，隻要國家政治嚴明，自然界就會與人類和諧。“天下和平則災害不生。今災害生，見天下未和平也。”
他還提出“天地人一體說”的理論。他說：“何為本？曰：天、地、人，萬物之本也。天生之，地養之，人成之。……三者相為手足，合以成體，不可一無也。”這一理論是他結合了天人合一說和陰陽五行思想的基礎上提出的。
“三才”是中國傳統哲學模式，它包含天、地，人三要素。天時、地利、人和是這三要素的功能和本質。“三才”理論把這三要素聯貫為一個整體，體現了中國傳統的“有機統一的自然觀”。
“天”具有多義性，在“天人關係”中包含了人與自然的關係論述，但並不代表人與自然是統一的。“地”與“天”相對。“天”和“地”分別指自然中天體和土地，這樣就構成了萬物自下而上和活動的宇宙空間。所以，“三才”中的天、地、人，最接近於我們現在所說的人與自然的關係。