道家哲學的思想體係是以道為基點展開形成的，由天道逐步落實於人道，並以天道正人事，因此道家對天道觀極為重視，而《淮南子》正是體現了這一思維路徑。在對道的特征進行集中論述的《原道訓》《?真訓》兩篇之後，從自然天道觀開始展開說明，《天文訓》、《地形訓》、《時則訓》、《覽冥訓》等篇就是如此。順此再進入人類社會，從而將天人聯係成一有機的整體，體現了注重事物內部的整體性和外部關聯性的思維方式。這種思維方式與人類早期的認識水平緊密相聯，因此也是早期哲學思維的重要特點。“互相聯係的思維和宇宙類比未能在‘新哲學’或‘實驗哲學’的勝利以後留存下來。自然科學的實驗、歸納法和數學化，掃除了它那一切原始的形式，從而迎來了近代世界……到了17世紀中葉以後，凡在科學著作中出現任何的宇宙類比，都被認為不過是修辭學的殘餘。”在西方自然哲學發展史上，近代科學的形成是關聯性思維從自然哲學中排除出去的重要原因。但在古代，它卻起著主導的作用。哲學的思維方式對自然科學的形成與發展有著極大的影響，但二者又是相輔相成的。在中國古代同樣如此。
漢代許多思想家對自然科學的發展非常重視。“漢代哲學和自然科學的緊密結合，是其突出的優點之一……在社會發生變革時期，階級鬥爭（通過政治思想鬥爭）對哲學發展的推動作用比較顯著；而在社會比較穩定發展時期，哲學的發展則更多地依賴於生產和自然科學的發展。”在漢初社會矛盾相對緩和和漢政府注意發展經濟的背景下，科學技術獲得了較為迅速的發展，因而對認識自然有極大的促進作用。哲學與科學的關係是互動的，自然科學的發展促進了思想的解放與論爭，而思想的開放又推動了科學多方和深入的發展，“《淮南子》的重要特色與巨大貢獻，就是把科技成就與其哲學思想有機地融為一體。”道家的自然科學的論據和自然觀，其最終目的是以落實到現實社會為歸旨。科學必須服務於現實人類，而人的需要指向又指導著科學的發展。沒有科學，人就不可能成為真正理性意義上的人，科學是文明的重要組成部分。同時科學是手段，而文明是科學得以發展的必然結果，科學與文明進程緊密相連。探求事物之所以然是道家求道的一個重要目的，這就是道家對天道自然規律重視的一個重要因素，求真的意圖客觀上推動了我國古代自然科學的發展。《淮南子》中有運用陰陽五行學說解釋天象、動植物等自然現象的生成與變化，試圖探求萬物變化的內在規律，並進而試圖解釋人類社會，以及自然與社會間的聯係。書中有大量的自然科學思想供後人思索，由於篇幅有限，難於將此書所有的科技思想作全麵論述，此處主要是對《淮南子》自然天道觀念的有關內容進行分析。
道家哲學對萬物始基的探索與希臘哲學有相似之處，是一種理性的思維，說明人類認識進程有某種相通的共性。“道”是道家思維的邏輯起點，由此，《淮南子》開篇論道。