In zijn Meditaties over de eerste filosofie (1641) gebruikte Descartes zijn wetenschappelijke methode om filosofische vraagstukken te bekijken. Hij pleitte tegen het scepticisme (de opvatting dat de wereld niet echt was en niet bestond).
Hij vond dat hijzelf echt moest zijn (bestaan), want hij voelde dat hij dacht; en als hij dacht, dan moest hij echt zijn. Want als hij niet echt was, hoe zou hij dan het gevoel hebben dat hij dacht? Hij verkortte deze opvatting door in het Latijn te zeggen: "Cogito ergo sum," wat betekent "Ik denk, dus ik ben".
Hij dacht ook te kunnen aantonen dat God bestaat, op dezelfde manier als hij dacht. Descartes zei dat God hetzelfde was als oneindigheid en dat hij oneindigheid duidelijk kon zien omdat hij elk groter object kon bedenken, maar geen groter object. Descartes zei dat als God bestaat, de wereld ook moet bestaan, aangezien God goed was en ons niet zou laten denken dat de wereld echt is (bestaat) als zij niet echt was.
Ten slotte dacht Descartes dat, omdat hij wist dat hij dacht, maar verder alleen iets over zichzelf kon weten (bijvoorbeeld dat hij twee armen en twee benen had) omdat hij wist dat God bestaat, hij uit twee dingen moest bestaan: de geest die denkt en het lichaam dat onafhankelijk is van het denken, maar toch zijn ze met elkaar verbonden. Dit wordt "Cartesiaans Dualisme" genoemd.
Descartes gebruikte veel ideeën van Plato, terwijl de meeste mensen in die tijd ideeën van Aristoteles gebruikten. Hij wordt vaak een rationalist genoemd, omdat hij in zijn geest zocht naar antwoorden op zijn vragen. Hoewel Descartes het scepticisme wilde bestrijden, is zijn beschrijving ervan in de meditaties zeer beroemd geworden en wordt het naar hem vaak Cartesiaans scepticisme genoemd.