道家哲学的思想体系是以道为基点展开形成的，由天道逐步落实于人道，并以天道正人事，因此道家对天道观极为重视，而《淮南子》正是体现了这一思维路径。在对道的特征进行集中论述的《原道训》《？真训》两篇之后，从自然天道观开始展开说明，《天文训》、《地形训》、《时则训》、《览冥训》等篇就是如此。顺此再进入人类社会，从而将天人联系成一有机的整体，体现了注重事物内部的整体性和外部关联性的思维方式。这种思维方式与人类早期的认识水平紧密相联，因此也是早期哲学思维的重要特点。“互相联系的思维和宇宙类比未能在‘新哲学’或‘实验哲学’的胜利以后留存下来。自然科学的实验、归纳法和数学化，扫除了它那一切原始的形式，从而迎来了近代世界……到了17世纪中叶以后，凡在科学著作中出现任何的宇宙类比，都被认为不过是修辞学的残余。”在西方自然哲学发展史上，近代科学的形成是关联性思维从自然哲学中排除出去的重要原因。但在古代，它却起着主导的作用。哲学的思维方式对自然科学的形成与发展有着极大的影响，但二者又是相辅相成的。在中国古代同样如此。
汉代许多思想家对自然科学的发展非常重视。“汉代哲学和自然科学的紧密结合，是其突出的优点之一……在社会发生变革时期，阶级斗争（通过政治思想斗争）对哲学发展的推动作用比较显著；而在社会比较稳定发展时期，哲学的发展则更多地依赖于生产和自然科学的发展。”在汉初社会矛盾相对缓和和汉政府注意发展经济的背景下，科学技术获得了较为迅速的发展，因而对认识自然有极大的促进作用。哲学与科学的关系是互动的，自然科学的发展促进了思想的解放与论争，而思想的开放又推动了科学多方和深入的发展，“《淮南子》的重要特色与巨大贡献，就是把科技成就与其哲学思想有机地融为一体。”道家的自然科学的论据和自然观，其最终目的是以落实到现实社会为归旨。科学必须服务于现实人类，而人的需要指向又指导着科学的发展。没有科学，人就不可能成为真正理性意义上的人，科学是文明的重要组成部分。同时科学是手段，而文明是科学得以发展的必然结果，科学与文明进程紧密相连。探求事物之所以然是道家求道的一个重要目的，这就是道家对天道自然规律重视的一个重要因素，求真的意图客观上推动了我国古代自然科学的发展。《淮南子》中有运用阴阳五行学说解释天象、动植物等自然现象的生成与变化，试图探求万物变化的内在规律，并进而试图解释人类社会，以及自然与社会间的联系。书中有大量的自然科学思想供后人思索，由于篇幅有限，难于将此书所有的科技思想作全面论述，此处主要是对《淮南子》自然天道观念的有关内容进行分析。
道家哲学对万物始基的探索与希腊哲学有相似之处，是一种理性的思维，说明人类认识进程有某种相通的共性。“道”是道家思维的逻辑起点，由此，《淮南子》开篇论道。