張載接受了範仲淹的勸告，回家之後就開始刻苦研讀《中庸》，讀後仍感不足，於是他又讀道家、佛家的著作，結果依然覺得書中所寫無法幫他實現偉大的抱負。於是，他又轉而研究儒家經典，經過了十幾年的刻苦研讀，他終於悟出儒、佛、道三家相互聯係、相互補充的道理，在此基礎上逐漸建立起屬於自己的思想體係。
張載在38歲的時候和蘇軾、蘇轍兄弟一起考中進士，得到宰相文彥博的賞識，在開封宣講《易經》。一天晚上，他遇到了“二程”兄弟，“二程”是張載的表侄，但是張載仍然虛心待人。他靜心聽取“二程”對《易經》的見解後，感到自己所學尚淺，於是就推薦“二程”接替自己講《易經》。但是他為了不讓自己的學說受二程的影響，就沒有再聽二程講課，而是依靠自己去開拓學術的疆土，在這一時期寫成了《易說》。
張載中進士後，先在地方任職，在政治和軍事上都取得了不俗的成績。宋神宗登基後，禦史中丞呂公著向神宗皇帝推薦張載，結果宋神宗接見了他，對他非常賞識，想要加以重用。後來因為和王安石不和，自己的弟弟又反對王安石變法，張載擔心自己會受到牽連，就辭官回到橫渠。
張載回到家鄉後，在聚眾講學的同時仍然精心研讀儒家經典，每當有心得體會就會馬上記下來。在這期間他寫下了大量著作，對自己一生的學術成就進行了總結。因為他和他的弟子大多是關中人，所以他們的學術思想就被稱為“關學”。張載在研究學問的同時，還帶領自己的弟子進行了恢複古禮和井田製的努力，並親自進行了實驗。
公元1077年，呂大防向宋神宗推薦張載，希望朝廷任用張載，於是神宗下詔召張載回朝廷任職。當時張載正患肺病，但是他為了實現自己的政治理想和主張，仍然帶病入朝。入朝後他在禮部擔任副職，結果又和朝廷其他官員因為恢複古禮的事發生衝突，再加上病情越發嚴重，於是他就辭官回鄉。路經洛陽的時候見了“二程”一麵，然後繼續西行，途中在臨潼的館舍中病逝。
張載的學術思想在中國思想文化發展史上占有重要地位，對宋以後的思想界產生了比較大的影響，他的著作被明清兩代規定為科舉考試的必讀之書。
張載認為宇宙的本源是“氣”，用他的話來說就是“太虛”，它不以人們的意誌為轉移，比較深刻地反映了作為萬物本體的“氣”的客觀實在性。他認為“氣”有兩種狀態，一種是凝聚，氣凝聚之後就變成了有形的萬物；一種是分散，分散之後就變成了看不見的東西，但是它仍然客觀存在著。氣的聚合和離散都是一種暫時的狀態。天、地、人都是由“氣”聚合而成的物質，萬物與人的本性是一樣的。宇宙是一個無始無終的過程，其中充滿了互相矛盾對立的運動。
在認識論方麵，張載提出了“見聞之知”和“德性之知”的差別，認為見聞之知是由感覺經驗得來的，德性之知是由修養獲得的精神境界。在社會倫理方麵，他提出了“天地之性”與“氣質之性”的區別，主張通過個人的道德修養和認識能力的擴充去“盡性”。除此之外，他還嚴格區分了天、道、性、心等概念，準確地表達了理學的基本精神和宗旨。
1.為天地立心，為生民立命，為往聖繼絕學，為萬世開太平。
——張載（這四句話被馮友蘭先生稱為“橫渠四句”）
2.有不知則有知，無不知則無知。
——《性理拾遺》
洛學的代表——“二程”兄弟
“二程”即北宋著名哲學家、程朱理學奠基人程顥與程頤兄弟的並稱。程顥，字伯淳，人稱明道先生，原籍河南，出生於湖北黃陂，宋代大儒，著名的理學家和教育家。程頤，字正叔，人稱伊川先生，也是北宋著名的理學家和教育家，他是程顥的親弟弟。
“二程”出身於官僚家庭，曾經拜周敦頤為師，也都受過長時間的佛教思想的影響，和周敦頤一起都是宋明理學的奠基人。因為“二程”長期在洛陽講學，所以他們的學說又被稱為“洛學”。