关于毕泰戈拉学派的哲学思想，亚里士多德记述道：

毕泰戈拉派曾经从事数学的研究，并且第一个推进了这个知识部门。他们把全部时间用在这种研究上，进而认为数学的本质就是万物的本质。

亚里士多德在这里讲毕泰戈拉学派的哲学思想是从他们的数学成就讲起的。毕泰戈拉和他的学派的成员是欧洲最早的一批数学家。这个学派的日常的科学活动便是进行数学研究，并且在数学上取得了很多成就。例如，他们发现了数和几何图形之间的一定关系，把一些基本的数目和固定的几何图形联系起来，并且用图形对数进行了分类。如他们把1、3、6、10叫做三角形的数，因为这些数的相应的点，都可以排列成正三角形。如图：

正三角形数

又如把1、4、9、16叫做正方形数，因为它们的相应的点，都可以排列呈正方形。如图：

正方形数

而9这个数字，同时又是两个等边三角形的数3、6之和。如图：

毕泰戈拉学派认为，这种数与数、数与形、形与形之间彼此包含的关系，具有某种普遍必然性。毕泰戈拉学派还把数与数之间的关系、比例定式化，发现了一些公理。毕泰戈拉证明了直角三角形斜边的平方等于其他两边的平方的和，即勾股弦定理。

毕达哥拉斯定理

三角形的内角和为180的定理，也是毕泰戈拉发现的。

这个学派还发现了黄金分割的方法，即把一条线段分成两个部分，其中长的一段同原线段之比，等于短的一段同长的一段之比，这个比的算术值为0.608。这个数值被认为具有审美意义，直到现在还在建筑、装潢、书刊设计中广泛运用。

绘画中的黄金分割

这个学派的数学家们不仅潜心于研究数本身的各种关系，同时还注意到自然事物中具有量的规定性，并且服从一定的数学比例关系，例如，在他们看来，音乐中的各种音度之间的关系可以归结为琴弦长短的比例关系，各种天体星球之间的关系，也遵循着一定的数学规律。由此，这些数学家们便进而作出哲学概括，认为数是先于自然中的一切事物的东西，是万物形成的“元素”和“范型”，也就是说，数是万物的本原。

毕泰戈拉学派从数是万物的本原的观点出发，力图用“数”说明世界的生成：

万物的本原是一。从一产生出二，二是从属于一的不定的质料，一则是原因。从完满的一与不定的二中产生出各种数目；从数产生出点，从点产生出线，从线产生出面，从面产生出体，从体产生出一切形体，产生出四种元素：水、火、土、气。这四种元素以各种不同的方式相互转化，于是创造出有生命的、精神的、球形的世界，以地为中心，地也是球形的，在地面上住着人。