恩培多克勒的哲学思想的形成受到多重影响。首先是深受毕达哥拉斯学派的影响，他本人也崇敬毕达哥拉斯：“在他们中间生活着一位赋有超人知识的人，他（毕达哥拉斯）真正拥有最大的智慧财富。”[8]他可能也与爱利亚学派有师承关系，崇敬该学派的奠基人塞诺芬尼和巴门尼德，并可能在他们门下学习过。[9]其他，可能与阿那克萨哥拉（约前500—约前428年）有过直接交往。在哲学思想的归属上，亚里士多德根据哲学学说的内在联系，比较严谨地将他同阿那克萨哥拉、留基伯和德谟克里特放在一起论述，同时又肯定他同伊奥尼亚哲学有一定的思想联系。
恩培多克勒的自然哲学思想，大体上有以下内容。
一 四种根
恩培多克勒处在早期希腊哲学发展的一个转折点上。在本原学说上，他打破了伊奥尼亚哲学和爱利亚学派哲学的两种“一元论”的僵硬对立，并弥合被巴门尼德割裂开的个别和全体，弥合本原同现象世界的对立。他以诗喻的方式，提出世界的一切事物都是由四种“根”组成的：
首先听着：一切事物有四种“根”：照耀万物的宙斯，哺育万物的赫拉，以及埃多涅乌（Aidoneus）和涅司蒂（Nestis），他们让自己的泪水成为变灭的事物的生命泉源。[10]
他用希腊神话中的四位神分别喻指水、火、气、土四种根。
恩培多克勒认为，正是水、火、气、土四种基本元素，它们的结合就生成万物，它们的分解就使个别事物消亡。世界上的事物都处于不断生灭和变动之中，而水、火、气、土这四种根则是不变的，只是处在轮番的结合和分离之中。这就是他所说的“双重的道理”：
我要告诉你一个双重的道理：在一个时候，它从“多”生成为“一”，另一个时候，它又从“一”分解为“多”。生灭的事物的生成是双重的，它们的消灭也是双重的。当一切结合在一起时，“一”被生成了，又被破坏了；而在分解时，别的东西又生成了，又解体了……所以，就“一”从多中产生又立即分解为多说，它们是生成而不是不变的；可是就它们永不停止连续变换场所说，它们在这种循环中又是始终不变的。[11]