毕达哥拉斯（Pythasoras，鼎盛年约在公元前531年）出身于爱奥尼亚的萨摩斯岛，早年曾就学于泰勒斯和阿那克西曼德，40岁时由于与萨摩斯僭主波吕克拉底发生冲突而移居南意大利的克罗顿城邦，并在那里建立了一个带有宗教色彩的学术团体，后据说被他的政敌所杀。一些哲学史家认为，毕达哥拉斯主义是奥尔弗斯神秘教内部的一种改良运动，它代表着与爱奥尼亚的自然哲学相对立的神秘主义倾向。毕达哥拉斯本人就是一个令人费解的神秘人物，他既是一位伟大的数学家，也是一个神秘主义宗教团体的创始人，并且被这个团体当作介乎人与神之间的半神来加以崇拜。在早期人类看来，凡是超出感官所能把握的东西之上的都带有某种神秘意味，如“数”就是这种东西。所以在毕达哥拉斯所创建的团体中既传授数学、音乐等方面的知识，又有着许多奇怪的忌禁，例如禁食豆子、不许用刀子拨火、不许坐在斗上等等。毕达哥拉斯在科学上卓有建树，他是“毕达哥拉斯定理”的发明者，第一次提出了“心灵和表象是在脑子里面”的观点（在此之前人们都认为心灵是在心脏里），创立了宇宙中心火（地动说）的理论，并且在谐音学方面也颇有造诣。另一方面，他也在奥尔弗斯宗教的基础上提出了灵魂不死和轮回转世的思想，据说他有一次阻止人们去打一条狗，因为他从这条狗的叫声中听到了他的一位逝去的朋友的声音。
毕达哥拉斯学派提出万物的本原是“数”。在他们看来，“无定形的东西”不论是什么，都不配作万物的本原，因为它们连自己都没有定形，如何能给万物定形呢？所以万物的本原应当是有定形的东西，而万物共同的有定形的东西就是“数”。他们发现一切事物都包含着数量关系，数与万物之间的联系远远超过了水、火、土、气等任何一种元素与万物之间的联系。这种“数本原说”的思想产生于毕达哥拉斯学派对于数学与谐音学的研究，他们根据谐音的音程取决于琴弦的长度这一原理，进而认为一切事物的性质都是由它们包含的数所决定的。根据这种联系，数不仅可以用来解释具体事物，而且可以用来解释抽象事物，因此他们把数说成万物的本原是对米利都学派理论的一种深化。数作为万物的本原，已经超越了米利都学派的感性物质意义上的开端，而具有了抽象原则的含义了。亚里士多德认为，毕达哥拉斯学派“不从感觉对象中引导出始基。……他们所提出的始基和原因是用来引导他们达到一种更高级的实在的。”这就在认识论上开创了一条理性主义的思路。不过，在毕达哥拉斯学派那里，数虽然具有了最初的抽象意义，但是它却并未完全脱离形体，而是首先要用来构成形体的。在他们看来，数是构成事物实体的物理质点或基本元素。作为一切数之根本的“1”是第一本原，而“1”表现为点，由“1”派生出其他的数乃至万物的过程则被表述为：点（1）产生线（2），线（2）产生面（3），面（3）产生体（4），体（4）构成水、火、土、气等四种元素，这四种元素则以不同的方式相互结合和转化，从而产生出世界的万事万物。
正因为万物都是由数构成的，所以数是决定事物性质的比例关系或抽象原则。而最基本的原则就是从奇数与偶数的对立中引申出来的十对基本的对立范畴，即有定形与无定形（有限与无限）、奇数与偶数、一与多、右与左、阳与阴、静与动、直与曲、明与暗、善与恶、正方与长方，每一对范畴的前一项都优于后一项。他们用这些对立范畴来说明事物的性质和价值。此外，毕达哥拉斯学派还用自然数来象征无形事物。例如，“1”代表灵魂或理智（因为它是最基本的数），“2”表示意见（因为它是摇摆不定的），“4”和“9”是正义（因为它们分别是第一个偶数“2”的平方和第一个奇数“3”的平方），“5”是婚姻（因为它是第一个偶数与第一个奇数之和），“8”是爱情与友谊（因为八度音是谐音），“10”则是完满与和谐（因为它是1、2、3、4之和）。毕达哥拉斯学派常常用这种神秘的象征方式来解释事物的性质，认为具体事物是对数的“摹仿”，因此要求具体的存在物必须与数相符合。例如，他们认为天体的数目应该是10（完满与和谐），因此他们就在观察到的九个天体之外又杜撰出一个想象的天体——“对地”，以满足和谐的需要。
毕达哥拉斯早年曾到埃及、巴比伦等地游学，从那里获得了几何学、天文学等方面的知识。埃及人在很早的时候就由于丈量土地和建造金字塔的需要创立了几何学，但是埃及人的几何学始终停留在经验的水平，尚未从具体的几何图形中抽象出一般的数学定理。例如关于直角三角形的问题，埃及人已经知道如果一个三角形的边长分别为3、4、5，那么该三角形必为一个直角三角形。但是将这种经验性的观察结果抽象为一般性的数学定理a2+b2=c2，却是毕达哥拉斯学派的伟大功绩。“毕达哥拉斯定理”的得出，意味着数学命题可以脱离几何图形而独立地表示事物的比例关系，这样就蕴含着一种把数看得比形更加具有本质意义的可能性。而伴随着“毕达哥拉斯定理”的发明而必然出现的不可公约数危机，进一步加强了人们关于数与形相分离的观念，从而一方面使独立于经验图形的纯粹数学演绎成为可能，并由此发展出抽象的形式系统（逻辑学）；另一方面却培养了一种形而上学的倾向，即把通过抽象思维而非感官知觉所把握到的对象（如超时空的数学定理、哲学概念或逻辑命题）当作最真实的东西，当作先于和高于具体存在物（现象）的本质，由此发展出从柏拉图一直到黑格尔的种种“本质先于存在”和“本质决定存在”的形而上学体系。正因为如此，黑格尔对毕达哥拉斯学派大加赞扬，认为它不再把“本质”“原则”“绝对”等理解为一种物质性的东西，而是将其理解为一种思想范畴，“本质被描述成非感性的东西，于是一种与感性、与旧观念完全不同的东西被提升和说成本体和真实的存在”，从而“形成了实在论哲学到理智哲学的过渡”。而罗素则对毕达哥拉斯开创的形而上学源流颇有微词，他将种种形而上学的谬误和神秘主义的信仰都归咎于毕达哥拉斯所开创的数学，他说道：“我相信，数学是我们信仰永恒的与严格的真理的主要根源，也是信仰有一个超感的可知的世界的主要根源。”“人们根据数学便设想思想是高于感官的，直觉是高于观察的。如果感官世界与数学不符，那么感官世界就更糟糕了……结果所得的种种启示就成了形而上学与知识论中许多错误的根源。”
毕达哥拉斯学派代表了一种与米利都学派完全不同或相反的思维倾向，除了从感性的东西上升到抽象原则之外，他们还抛开了前人推崇“无定形”的做法，通过数的确定性第一次建立起一种“有定形”的最高原则，这一原则对后世西方哲学和科学（直到近代定量化的精密自然科学）的发展产牛了巨大而深远的影响。另一方面，毕达哥拉斯学派从奥尔弗斯宗教那里继承并发展了关于灵魂不死和轮回转世的思想，这种强调灵、肉分离甚至相互对立的思想突破了希腊人传统的灵肉统一观念，构成了源远流长的西方唯灵主义的雏形。它后来通过苏格拉底、柏拉图和新柏拉图主义而融入基督教中，成为基督教神学的理论砥柱。
