张东荪发现，认识现象非常复杂，认识中的各种因素既不互相隶属，也非层次递进，而是并列的。据此，他既反对把能知吸收于所知内，或把所知归并于能知中的“一元论”观点，又反对把两者简单对立起来的“二元论”观点，也反对康德的感性、知性、理性层层递进主张，提出了“多元认识论”思想。张东荪对多元认识论的阐述，主要包括对“感相”、“外界条理”、“认识上的先验格式”、“名理上的先验格式”以及“经验上的概念”等环节（因素）的分别论述。
张东荪把“多元认识论”的研究对象确定为研究“知者”与“所知”中间那一段。他认为，在知者与所知中间，“普通认为没有东西存在，换言之，即好像是空的。所以能知与所知得以直接发生关系。我则以为在这个中间却有许多东西，换言之，即是复杂的。两端独简单，中间独复杂。并且可以说是半透明的，不是全透明的（当然不是不透明的）。因为这个中间是半透明的，所以能知之及于所知就好像一个光线经过几层有色的玻璃，然后再射于外面那个东西的本身之上。我的工作就是分析中间那一段，以明其共有若干层，以及各层如何互相作用。至于两端的背后，则完全超出我们的可知界了”[6]。
张东荪认为，外界的条理、交界的感觉、内界的范畴与设准、经验上的概念，“本来是一个连环的圈子”，不可强分。他说：“我以为在根本上是五种互相独立的，由感觉不能知外物，由范畴不能知感觉，由设准不能知范畴，由概念不能知设准。”知识乃是由条理、感觉、范畴、设准和概念多种因素综合作用形成的。这就是张东荪的“多元认识论”的基本内涵。具体而言就是：
第一，对于“知识的由来问题”，张东荪认为，在知者与所知中间，有自然条理、感相、概念、设准、含义（先验名理基本律）以及直观上的先验格式（时空、主客）等许多具体复杂的环节。“知识乃是感相与格式及设准等‘合并的产物，离了感相无知识，离了格式亦无知识，离了设准亦无知识。但有感相，则其后必有条理。”[7]这是张东荪1934年对多元认识论的概述，因没有将经验上的概念和名理上的含义明确包括进来，所以这一概括显得比较粗糙。在此后的《多元认识论重述》中，他又作了较完整的概述：我们的认识“实在是一个最复杂的东西。其中有幻影似的感相；有疏落松散的外在根由；有直观上的先验格式；有方法上先假设的设准；自然而然分成的主客，有推论上的先验名理基本律，更有由习惯与行为而造成的所谓经验的概念”[8]。这些环节间的关系是互相平行的，没有层次的递进，所以，认识就是由这些并列的因素构成的。
第二，关于“知识的性质问题”，他认为，知识是由许多要素混合而成，不是“为了行动而始生的”。多元认识论“虽采唯用论之说”，但他不同意实用主义“以知识为行为的工具”的观点。认为“知识固然与行为不能分离，甚且为行动所限制，但知识的自身却不是为行动所产，亦专为行动作工具。我主张知识与行为有密切关系，而不承认行为可以吸收知识”[9]。
第三，关于“知识标准的问题”，他认为，“相应”说、“符合”说与“效用”说三者可以调和。相应说“只限于知觉的知识”，即一种知识要成为真理，必须在知觉上能够推知其背后有个相应的外在根由存在，知觉能够与之发生相关变化。符合说指一种认识如果能与已有的知识系统相符合则为真理。效用说是指“一种知识要成为真理，必须对于人们的行为是有用的”。张东荪主张把这三个标准合并起来，即“凡一个真理必是在所对上是相应的；在系统上是符合的；在未来上是有用的。倘使只有一个标准适用，则这个真理便不完全”[10]。
