王廷相还进而从自然现象的变化方面论证“理”在变化运动过程中的久暂性，并接触到“常”与“不常”的对立和统一的关系。他是这样说的：“道莫大于天地之化，日月星辰有薄食彗孛，雷霆风雨有震击飘忽，山川海渎有崩亏竭溢，草木昆虫有荣枯生化，群然变而不常矣，况人事之盛衰得丧，杳无定端，乃谓‘道一而不变’，得乎？气有常有不常，则道有变有不变，‘一而不变’不足以该之也。为此说者，庄、老之绪馀也，谓之实体，岂其然乎？”何谓“气有常有不常？”王廷相解释说，从事物的总体方面言，千差万别的事物均自“元气”变化而来，这就是“常”；然而从各个具体事物方面看，参差不齐，这就是“不常”。由此出发，他批判客观唯心主义的错误是在于离开了物质的多样性而把一个空虚之“理”吹胀为世界的本源：“天地之间，一气生生，而常而变。万有不齐，故气一则理一，气万则理万。世儒专言理一而遣理万，偏矣。天有天之理，地有地之理，人有人之理，物有物之理，幽有幽之理，明有明之理，各各差别。”从“气”的唯物主义一无论出发，王廷相极力反对宋儒把人性分为“气质之性”与“本然之性”，并坚认根本不存在有离开“生”的所谓“本然之性”。他强调人性是人的知觉运动的过程，这在他批驳朱熹“性者理而已矣”时，有着清楚的表述：“仁义礼智，儒者之所谓性也。自今论之，如出于心之爱为仁，出于心之宜为义，出于心之敬为礼，出于心之知为智，皆人之知觉运动为之而后成也。苟无人焉，则无心矣，无心则仁义礼智出于何所乎？故有生则有性可言，无生则性灭矣。精神魂魄，气也，人之生也；仁义礼智，性也，生之理也；知觉运动，灵也，性之才也。三物者，一贯之道也。故论性也不可以离气，论气也不得以遗性，此仲尼相近习远之大旨也。”
这段话阐明了“生之谓性”的古说，并指出了人的道德情操不能离开人的生理基础来架空立说。虽然这样仅从生理学的观点而未从历史学的观点出发，并不能真正揭示“人性”的本质，但就其把“人性”和人的知觉运动相结合而言，则是进步的命题，比从伦理学的品级观点就高明到万倍了。这和宋儒神秘的人性论来比较，是有区别的。
王廷相把“性”与“气”的关系概括成这样的原则：“性与气相资而有不得相离者也”（答薛君采论性书）。在“气”与“性”相结合的这方面，他认为“气”为主。“气”的“清浊粹驳”决定了人性中有“善”也有“恶”。他即据此反对孟子的“性善论”与宋儒的“本然之性”。他说：“气有清浊粹驳，则性安得无善恶之杂？或曰，人既为恶矣，反之而羞愧之心生焉，是人性本善而无恶也。嗟乎！此圣人修道立教之功所致也。凡人之性成千习，圣人教以率之，法以治之，天下古今之风以善为归、以恶为禁，久矣。”
这就是说，人性之所以臻于“善”，其关键在于“习”，而并不存在所谓先天的“至善”。在人性论上，王廷相强调“习”，与此相联结，他在认识论上重视“见闻”，并正确地指出了视、听、思想等等的作用是依赖于人的器官的，亦即“耳之能听，目之能视，心之能思，皆耳、目、心之固有者，无耳目无心，则视听与思尚能存乎？”他认为知识是“思”与“见闻”的结合，圣人和普通人一样，要得到知识，也必须将这两方面结合。“心”（这里他沿袭了“心之官则思”的古说）固具有认识的能力，但必须依赖人的感官与外物接触，认识能力才能发挥，这即是他说的“心固虚灵，而应者必借视听聪明会于人事，而后灵能长焉”（出自石龙书院辩）。他认为每一个做学问的人认识了并服膺了这样的道理，才可以进而言学。他所写的石龙书院辩就是阐发这一论点的。他很重视这篇文章，将它“揭之院壁，以为蒙引，使后生来学，脱其禅定支离之习，乃自石龙书院始”。在其中他以婴儿为例，生动地阐述了“接习”的重要性。他说：“赤子生而幽闭之，不接习于人间，壮而出之，不辨牛马矣，而况君臣父子夫妇长幼朋友之节度乎？”王廷相所说的“接习”即是：人依凭感官与外界的事物相接触，而获得知识。他自己在研究学问时，很重视“观之”、“验之”的直接经验。他常常依据着自己“观之”、“验之”的结果，反对背离科学的古人的妄说。他曾这样自述他如何观察雪花与土蜂：“冬雪六出，春雪五出，言自小说家。予每遇春雪，以袖承花观之，并皆六出，小雅：‘螟蛉有子，果赢负之’，诗笺云：‘土蜂负桑虫入木孔中，七日而化为其子。’予田居时，年年取土蜂之窠验之，每作完一窠，先生一子在底，如蜂蜜一点，却将桑上青虫及草上花蜘蛛衔入窠内填满；数日后，其子即成形而生，即以次食前所蓄青虫、蜘蛛，食尽则成一蛹，数日即蜕而为蜂，囓孔而出。累年观之，无不皆然。始知古人未尝观物，踵讹立论者多矣。无稽之言勿信，其此类乎？”
“观之”、“验之”、“接习”、“见闻”等，他又称之为“实历”，这和“虚讲而臆度”是两条对立的认识论路线。他认为只有依据前者，才能认识自然的规律并进而掌握规律。在阐明这个论点时，他以“学操舟之术”为例，这和柳宗元阐明唯物主义认识论时的举例有相似之处，他说：
“世有闭户而学操舟之术者，何以舵、何以招、何以橹、何以帆、何以引笮，乃罔不讲而预也，及夫出而试诸山溪之滥，大者风水夺其能，次者滩漩汩其智，其不缘而败者几希！何也？
风水之险，必熟其机者然后能审而应之；虚讲而臆度，不足以擅其功矣。夫山溪且尔，而况江河之澎汹、洋海之渺茫乎？彼徒泛讲而无实历者，何以异此？”王廷相认为“讲”与“行”、“行”与“知”应当结合，他强调通过“行”所总结出的知识是真知，与闭户不出，猜度想像出的假知识有着原则性的区别。他用“必亲至越而后知越之故”为例阐明这一论点，以后王夫之也运用这一事例来发挥唯物主义认识论。王廷相的下面一段话概括了唯物主义认识论的观点：“讲得一事，即行一事；行得一事，即知一事，所谓真知矣。徒讲而不行，遇事终有眩惑。如人知越在南，必亲至越而后知越之故，江山、风土、道路、城域可以指掌而说，与不至越而想像以言越者，大不侔矣。故曰：‘知至至之，可与几也；知终终之，可与存义也。’其此之谓乎）晚宋以来，徒为讲说；近日学者崇好虚静，皆于道有害。”他自己是体验到而且实践了这个原则的。这从他依据自然科学对唯心主义和神学的进攻，就可以看得很清楚。
王廷相反对邵雍的唯心主义象数学王廷相在批判邵雍的唯心主义象数学时，提出了两个概念：“迹”与“算”。所谓”迹”即是事物的客观现象；所谓“算”就是“法之谓也”。“算”是依据于“迹的，例如有“日月合壁，五星连珠会于子辰”（“迹”），才“可以定夜半之冬”（“算”）；有“以喉音为宫，管虚为声”（“迹”），才“可以定九寸之黄锺”（“算”）。因此，他作出这样的结论：“迹也者，定也；数之可据也。”可见他依据对天文现象与音律现象的思考与概括，认识到事物是第一性的；“物”在数量上有着参差不齐，因而“数有奇耦之变”。他进而指出邵雍离开具体事物而把“数”视之为世界本源的谬误：“天地造化不齐，故数有奇耦之变，自然之则也。太极也、君也、父也，不可以二者也；天地也、阴阳也、牝牡也、昼夜也，不可以三者也；三才不可以四，四时不可以五，五行不可以六，故曰：物之不齐，物之情也。邵子于天地人物之道，必以四而分之，膠固矣，异于造化万有不齐之性，戾于圣人物各付物之心，牵合傅会，举一而废百者矣。”他不仅指出象数学在理论上的错误，还进而指出了这一理论对后学的危害在于神学的天命论，那就是“弃人为而尚定命，以故后学论数纷纭，废置人事，别为异端”。
王廷相作为一名明代的唯物主义者，最典型性的还在于他否定了鬼神迷信之说，这也是非常不同寻常之处。