无论是在西方哲学还是在东方哲学中，关于物质、感觉与信念的话题，是唯心主义和唯物主义长久不衰的本质之争。本书第一章至第四章，主要探讨这一组话题。在第一章中，罗素以对一张桌子的颜色、形状的感觉为例，提出“感觉数据”，并区分了感知的行为(或状态)与感知的对象。人们所感知的对象，既可以是实在的，也可以是心灵的。通过分析贝克莱和莱布尼茨的观点，罗素得出结论说：我们所能直接看到和感觉到的，不过是“现象”而已，而我们却相信它是某种幕后“实在”的标志(本书第9页)；在第二章中，罗素进一步发问：“如果我们确信自己的感觉材料，是否就有理由认为它们是我们称之为物理客体的那些事物存在的标志呢？”(本书第13页)当十个人围着餐桌就座时，他们看到的是同一张桌子，尽管每个人的感觉材料不同，但显然在他们的感觉材料之外，确实存在一个持久的公共客体，而它是构成不同人在不同角度、不同时间得以获取的不同感觉材料的基础与原因。基于此，罗素指出：
当我们试图表明必定有客体独立于我们自己的感觉材料而存在时，我们不能求诸他人的证据，因为他人的证据本身也是由感觉材料组成的，并不能揭示其他人的经验，除非我们自己的感觉材料是独立于我们而存在的事物的标志。因此，若有可能，我们必须在自己纯个人的经验中发现一些特征，以能表明或有可能证明，世界上除了我们自身和个人经验之外，还有其他事物存在。(本书第15页)
然而，罗素也承认，在某种意义上，我们永远无法证明有其他事物存在于我们自身和经验之外。他以“梦”举例：在梦中，我们也能看到一个极其复杂的世界，可等我们一觉醒来，发现它不过是一场虚幻。假如认为整个人生是一场梦，在这场梦中，我们创造了一切呈现在自己眼前的客体。这个假设在逻辑上可行，但也没有办法证实它是真的。因为，“所有知识都是在我们的本能信念之上建立的，如果我们拒绝这些信念，一切知识也就不存在了。但是，在我们的本能信念中，有些信念比其他信念更强有力，同时有些信念也通过习惯和联想与其他信念交织纠缠。这些其他信念其实并不是本能的，却被误认为是本能信念的一部分”(本书第17页)。然而，由于我们的信念可能是错误的，因此信念总是存在某些不确定性。但是罗素又指出，虽然可能是错误的，但通过组织我们的本能信念及其推论，可以使我们的知识有条理、有系统，而这些，正是哲学的功能。罗素总结道：这种功能必然证明，哲学问题所包含的所有艰辛劳动都是正当的。
罗素在这里埋下了一个伏笔，即从哲学之中分离出来的科学的作用：科学总是能够自己验证，并允许他人验证；科学可以让不同的人在不同时候得到相同的实验结果(包括感觉材料)。科学尤其物理学的作用，正是要告诉我们，感觉材料和物理客体之间的那种既符合我们信念又可以重复验证的“关系”。这个探讨在第三章继续深化。
在第三章“物质的本性”中，罗素继续发问：那张独立于观察者的知觉而存在的实在的桌子，它的性质究竟是什么？换句话说：独立于我们感觉材料的物质本性到底是什么？罗素指出，科学对这个问题给出了回答：
科学赋予物质的属性，只有占据空间位置，和按照运动定律来运动。科学并不否认物质也许还有其他属性，但如果物质有其他的属性，这种其他的属性对科学家来说并没有用处，也不能帮助他解释各种现象。(本书第20页)
除了列举颜色、形状、宇宙星体等哲学最常见的例子，罗素还举了更多具体的例子：物理学家对光的认知，人们对时间的感知，行进的军团的次序……进而得出结论：在物理空间中，次序是真确的，而且只有在需要保持这种次序时，形状才和物理空间对应，而感觉材料与物理客体的关系也才有意义。
