Древние мыслители свели всё многообразие веществ к четырём: земле, воде, воздуху и огню. В их время ещё обстояло дело туго с отвлечёнными понятиями, сейчас бы авторы учебника по природоведению написали, что все вещества бывают четырёх видов: твёрдые тела, жидкости, газообразные и плазма. Причём, подобное деление веществ на 4 вида было распространено по всему миру, у разнообразных народов, так что совершенно невозможно сказать, кто до такого деления додумался первым. Это деление на 4 вида было известно грекам ещё до Фалеса. Фалес же подумал, что и эти 4 элемента можно свести к одному первоэлементу, в качестве которого он назвал воду. Он заявил, что «начало и конец Вселенной – вода», что начало всех вещей – вода, «всё из воды и в воду всё разлагается» .
Почему именно вода? Об этом доподлинно никто не знает. Сам Фалес, по сведениям Диогена Лаэртского, или ничего не писал, или же написал только две работы по астрономии, которые погибли ещё в глубокой древности. Таким образом, свои идеи в области философии он передавал ученикам исключительно в устной форме, поэтому от его учения сохранились в качестве предания только основные постулаты, а все доказательства забылись. Уже Аристотель в IV веке до н. э. вынужден был гадать, почему Фалес пришёл к такому выводу, не зная его обоснований. Нам же остаётся только повторять доводы Аристотеля и других античных комментаторов, обосновывающих положения мыслителя из Милета. Фалеса к его умозаключению могли подвигнуть следующие наблюдения природных явлений: