恩培多克勒的哲學思想的形成受到多重影響。首先是深受畢達哥拉斯學派的影響，他本人也崇敬畢達哥拉斯：“在他們中間生活著一位賦有超人知識的人，他（畢達哥拉斯）真正擁有最大的智慧財富。”[8]他可能也與愛利亞學派有師承關係，崇敬該學派的奠基人塞諾芬尼和巴門尼德，並可能在他們門下學習過。[9]其他，可能與阿那克薩哥拉（約前500—約前428年）有過直接交往。在哲學思想的歸屬上，亞裏士多德根據哲學學說的內在聯係，比較嚴謹地將他同阿那克薩哥拉、留基伯和德謨克裏特放在一起論述，同時又肯定他同伊奧尼亞哲學有一定的思想聯係。
恩培多克勒的自然哲學思想，大體上有以下內容。
一 四種根
恩培多克勒處在早期希臘哲學發展的一個轉折點上。在本原學說上，他打破了伊奧尼亞哲學和愛利亞學派哲學的兩種“一元論”的僵硬對立，並彌合被巴門尼德割裂開的個別和全體，彌合本原同現象世界的對立。他以詩喻的方式，提出世界的一切事物都是由四種“根”組成的：
首先聽著：一切事物有四種“根”：照耀萬物的宙斯，哺育萬物的赫拉，以及埃多涅烏（Aidoneus）和涅司蒂（Nestis），他們讓自己的淚水成為變滅的事物的生命泉源。[10]
他用希臘神話中的四位神分別喻指水、火、氣、土四種根。
恩培多克勒認為，正是水、火、氣、土四種基本元素，它們的結合就生成萬物，它們的分解就使個別事物消亡。世界上的事物都處於不斷生滅和變動之中，而水、火、氣、土這四種根則是不變的，隻是處在輪番的結合和分離之中。這就是他所說的“雙重的道理”：
我要告訴你一個雙重的道理：在一個時候，它從“多”生成為“一”，另一個時候，它又從“一”分解為“多”。生滅的事物的生成是雙重的，它們的消滅也是雙重的。當一切結合在一起時，“一”被生成了，又被破壞了；而在分解時，別的東西又生成了，又解體了……所以，就“一”從多中產生又立即分解為多說，它們是生成而不是不變的；可是就它們永不停止連續變換場所說，它們在這種循環中又是始終不變的。[11]