关于宇宙的大小，《天问》问道：“斡维焉系？天极焉加？”是问天不停的运转，是否有绳子系着，又系在何处，天的边际又放在何处？《天对》回答说：“乌傒系维，乃縻身位。无极之极，漭弥非垠。或形之加，孰取大焉。”就是说，天没有边际，广大无限，怎么能找一个更大的东西来放置天呢？
柳宗元被贬永州后，又写了《非国语》67篇及《时令论》等文章，系统地阐述自己的唯物主义见解，批判神学迷信思想。如柳宗元在《非国语·三川震》中讲到周幽王二年，三川发生地震，伯阳父认为是周亡的预兆，柳宗元认为：山川是天地间的“物”，“阴与阳者，气而游乎其间者也，自动自休，自峙自流”，是不以人的意志为转移的。山崩地震是“自崩自缺”，是与人事没有关系的，为什么要互相联系起来呢？柳宗元在《非国语·卜》中还教人不要相信占卜迷信；在《贞符》中教人不要相信“符瑞”；在《时令论》中指出：“圣人”是不侈谈神怪而注重人事的；在《非国语·神降于莘》中还进一步指出：“力足者取乎人，力不足者取乎神。”说明那些鼓吹神道的，正是力量虚弱的表现。
刘禹锡著《天论》上、中、下三篇，进一步补充了柳宗元关于天的唯物主义思想，他说：“天，有形之大者也；人，动物之尤者也。天之能，人固不能也；人之能，天亦有所不能也。”也就是说天是物体中最大的，人是动物中最突出的，天和人都有自己独特的职能。刘禹锡认为天的职能是“生万物”，人的职能是“治万物”。万物弱肉强食而生存，人则通过礼法制度来维持其社会秩序，天人互不干涉。也因此，“人道明，咸知其所自，故德与怨不归乎天”，否则“人道昧，不可知，故由人者举归乎天，非天予乎人尔”。
刘禹锡还认为：天“形恒圆而色恒青”，“恒高而不卑，恒动而不已”，“不能自休于俄顷”，这些都是由于有合乎必然规律的“数”的存在和不可阻挡的“势”在作用，天体不能“逃乎数而越乎势”，而且“以理揆（度量）之，万物一贯也”。也就是说万事万物的原理、原则是一样的。那么为什么会这样呢？因为“万物之所为无穷者，交相胜而已矣，还相用而已矣”，也就是万物互相存在的作用，是事物发展的根本，在这个物质世界中的人，应该“与天交胜，用天之利，立人之纪”，发挥人的作用。
柳宗元、刘禹锡关于天人关系的一些观点，战国时期的荀子、东汉时期的王充，都已大致提出过，但他们反对人们对天进行探讨研究，认为自然界的事物是“不为而成，不求而得”的，这叫做“天职”。人对天职，不虑，不察，“不与天争职”，圣人也“不求知天”[24]。而君子对于天地万物，更“不务说其所以然”[25]。这种主张限制了人们的研究，使问题不能深化。王充在《论衡·命义篇》中“为了说明人的富贵贫贱是由于禀气受命，把人的地位、财产和天上星象的大小尊卑联系起来，这实际上等于背离了天道自然的主张，把天神秘化了”[26]。
柳宗元、刘禹锡在天人论上继承了荀子、王充的主张，又有了一定的发展。柳宗元、刘禹锡对天人观的发展，与他们受佛教的影响有关，如柳宗元认为佛教“往往与《易》、《论语》合，诚乐之，其于性情奭然，不与孔子异道”[27]。而刘禹锡也广读佛书，交际僧人，“深入智地，静通道源，客尘观尽，妙气来宅，犹煎炼然”[28]。柳宗元和刘禹锡在思想认识上受佛教影响甚深。
