“元气”的运行，他称为“元神”，这里“元神”并非神怪之神，而仅指实体的妙化运动，所以说运动即包含着对立的阴阳。那么，“元气”怎样化生出万物呢？“元气”有“太虚真阳之气”与“太虚真阴之气”，前者“感于后者”，即二者相触动，产生出日、月、星辰。“日月之精交相变化”，便又产生出水、火。水之浮滓，“得火而结凝者”便是土，接着又产生出金、石、草、木。由此便产生了人类史，如他所能指出的，如牝牡、夫妇、父子、君臣、名教等等。
王廷相反对有些人把“气”作了精气或空虚的解释，而从自然科学的常识出发主张“气”是块然“实有之物”。他在和何柏斋的论战中曾这样表述过：“气虽无形可见，却是实有之物，口可以吸而入，手可以摇而得，非虚寂空冥无所索取者。世儒类以气体为无，厥睹误矣！愚谓学者必识气本，然后可以论造化，不然，头脑既差，难与辩其余矣！”很明显，可感触的物质实体就是人们生活所不可缺少的客观存在，这和虚寂空冥的本体“无”相对立。世界的本源是物质实体呢，抑或虚寂空冥的本体“无”呢？这是哲学上的“头脑”问题，也即世界观的出发点的问题。
区别唯物主义和唯心主义，当看对这一问题的态度，然后再论其余问题。因此他曾指出“元气”和老子说的“有生于无”，截然不同；并指出所谓“有生于无”的“无”实质上是“神”的代名词，而理学家们又称它为“道”。他曾这样驳道：“柏斋以愚之论出于横渠，与老氏万物生于有，有生于无不界，不惟不知愚，及老氏亦不知矣。老氏谓万物生于有，谓形气相禅者；有生于无，谓形气之始本无也。愚则以为万有皆具于元气之始，故曰，儒道本实本有，无‘无’也，无‘空’也。柏斋乃取释氏犹知形神、有无之分，愚以为此柏斋酷嗜仙佛受病之源矣。”作为“实有之物”之一般的“元气”，王廷相也称之为“太极”，但“太极”在他手里作了唯物主义的解释，和周敦颐、朱熹等的“太极”是根本不同的。“太极”本来由尚书的“皇极”变化而来，是被当作最初的原因看待的，因而各家可以对“太极”作出各种不同的相反解释。在王廷相看来，“元气之上无物，故曰太极”，这就是说，不能把“太极”看成世界之上的一个原动力，而只能把它看作是存在之外再没有什么可假定的概念。他指出，宋儒把“太极”释为“空”、“无”，是无稽的妄说。这类妄说和神不灭论互通声气，亦即认为“神”可以离“形”而单独存在。王廷相曾尖锐地批判这种种不灭论的观点，坚认“神”与“形”都来自于“气”，亦即“神必借形气而有”，他继承了王充、范缜的传统，说道：“是气者形之种，而形者气之化，一虚一实皆气也。神者，形气之妙用，性之不得已者也。三者一贯之道也。今执事（何柏斋）以神为阳，以形为阴，此出自释氏仙佛之论，误矣。夫神必借形气而有者，无形气则神灭矣。纵有之，亦乘夫未散之气而显者，如火光之必附于物而后见，无物则火尚何在乎？”实的“形”和虚的“气”都是“气”的不同的表现形态，这是张载所曾提到过的，但强载并没有把这一命题与“神者，形气之妙用”的唯物主义命题联系起来；而王廷相则结合这一原理，主张神灭论，所持的论据和前代无神论者的“形神相即”以及以烛火之喻形神一样。王廷相依据自然科学知识反复阐述自然现象的变化受着客观规律的制约，并非受着有意志、有人格的神的支配。我们可以从这样几个方面来看：
神学目的论说：草木、禽兽等为人所食是“天”的有意识的安排。王廷相则从“势不得不然”出发驳斥这类说法，他说：“天地之生物，势不得不然也，天何心哉？强食弱，大贼小，智残愚，物之势不得不然也，天又何心哉？世儒曰天地生物为人耳，嗟乎，斯其昧也已！”这段话是用客观事物的必然性来反驳神学目的论的，这在思想史上，是值得注意的。但也要指出，用“物之势不得不然”来说明社会现象的“强食弱，大贼小，智残愚”，便滑进命定论的圈子了，从王充起，就已有这样的局限性。
王廷相认为植物与动物的生长与变化，其根本原因要到它们本身去找，而不能加以杜撰。他洞察到在研究事物过程中，应透过一些表面现象与外在原因，而探源于事物本身的规律性。他这样说：“风雨者，万物生成之助也；寒暖者，万物生杀之候也；物理亦有不然者，不可执一论也。雨在春虽能生物，过多亦能杀物；诸物至秋成实，雨固无益；诸麦、诸菜亦借雨而生，安谓秋雨枯物？风春则展，秋则落，物理自展自落耳；松桧桂柏凌冬苍郁，秋风能落之乎？由是观之，皆由物理，匪风而然。”这段话说明：应该因时、因地等等的具体条件来观察事物，“不可执一论”。了解此，才算做明白“物理”。他即从“物理之必然者”出发，驳斥“鱼阴类从阳而上，二阳时伏在水底，三阳则鱼上负冰，四阳五阳则浮在水面”一类的神秘邪说：“愚谓此物理之必然者，冬月水上冷而下暖，故鱼潜于水底；正月以往，日渐近北，冰面渐暖，故鱼陟水上，冰未解而鱼已上，皆性之不得已而然者。”这正是他依据自然科学常识所提取的理论。
王廷相认为，远古之事，因历时过久不易被人所知；而未来之事，亦难以逆料，但依据科学的原理，对于远古及未来之事亦可”会通”。这是对于科学和理性知识的赞美。他从自然科学出发，阐明了由今日之地质情况可以推知到过去的地质情况，他说：“山石之欹侧，古地之曾倾坠也；山有壑谷，水道之荡而日下也；地有平旷，水土之漫演也；高峻者日以剥，下平者日以益，江河日趋而下，咸势之不得已也夫。”这也是他根据了自然科学所引出的正确观点。依据上述数例可知王廷相将自然科学的一些原理提高到哲学上作了高度的唯物主义的解释，有力地捍卫了唯物主义原则，而反对了形而上学唯心主义和有神论。如前所述，王廷相的世界观是“气”的唯物主义一元论。他不仅论证了物质性的”元气”之外不能有任何主宰，而且还进而论证了“气”是永恒存在、无始无终的。这就截断了通往神学的任何去路。他依据着自然现象的变化，这样论证“气”的永恒性：“气有聚散，无灭息。雨水之始，气化也；得火之炎，复蒸而为气。草木之生，气结也；得火之灼，复化而为烟。以形观之，若有‘有’‘无’之分矣；而气之出入于太虚者，初未尝减也。譬冰之于海矣，寒而为冰，聚也；融澌而为水，散也；其聚其散，冰固有‘有’‘无’也，而海之水无损焉。此气机开阖、有无、生死之说也，三才之实化极矣。”
这里，王廷相当然还不能以有关温度气压的科学实验为根据，而仅依据着当时自然科学的所谓聚散的理解，直观地洞察到所谓气“无息灭”的物质守恒的原理。
既然“气”是无始无终的，那就没有离开物质而单独存在的“理”。王廷相据“理根于气”的学说，批驳了朱熹“气根于理”的客观唯心主义，他说：“朱子又曰：‘气之已散者，既散而无有矣，其根于理而日生者，则固浩然而无穷。’吁！此言也，窥测造化之不尽者矣。何以言之？气游于虚者也，理生于气者也。气虽有散，仍在两间，不能灭也，故曰‘万物不能不散而为太虚’，理根于气，不能独存也。”（此为横渠理气辩）为了进一步论证“理根于气”，王廷相又提出这样的论点：世界上存在着多种多样的、不同形质的事物，事物在变化之中，因而，理也不能不在变化的过程中呈现出它的多样性。他的这一节文字和后来王夫之论证器变道亦随之而变的学说有着相似之处：“儒者曰：天地间万形皆有敝，惟理独不朽，此殆类凝言也。现无形质，安得而朽？以其情实论之，揖让之后为伐放，伐放之后为篡夺；井田坏而阡陌成，封建罢而郡县设。行于前者不能行于后，宜于古者不能宜于今。理因时致宜，逝者皆刍狗矣，不亦朽敝乎哉？”这就肯定了社会历史的进化，在其进化的不同阶段有着不同的“理”，这样光辉的命题和“天不变、道亦不变”的僵死教条相对立。