Будучи сторонником того же материалистического направления, что и Гольбах, Дени Дидро — в отличие от него — сумел разглядеть тупики механицизма и попытался понять материю как гетерогенную, обладающую качественным своеобразием и различными видами движения субстанцию. Согласно Дидро, природа как материя существует вечно; ей присуще бесконечное разнообразие элементов. У каждого из них имеется своя особая вечная, неуничтожимая сила, благодаря которой он движется. Так происходит непрерывное и всеобщее движение, превращение, "брожение" во Вселенной.
Как раз потому, что речь идет о разнородных элементах, в качестве единицы разнородности (гетерогенности) Дидро выбирает не атом, а молекулу (атомы, как считали тогда, различаются только механическими свойствами — местоположением, формой и величиной). В связи с этим можно сказать, что философской призмой рассмотрения естествознания стала для Дидро философия не Спинозы, а Лейбница; по мнению некоторых исследователей, "молекула Дидро есть не что иное, как материализованная монада"; как бы средоточие трех видов действия — тяжести, или тяготения, действия внутренней силы и действия всех других молекул на данную молекулу. Эти действия совершаются либо по отдельности, либо вместе, но главным Дидро все же считает внутреннюю силу. Поскольку понятие силы оказывается для философии Дидро исключительно важным, известный французский автор Ж. Шуйе считает возможным охарактеризовать его материализм как "энергетический", или как динамизм.
В неживой природе сила пассивна, в живой — активна, или же можно, как Шуйе, говорить о различии потенциальной и актуальной сил, сравнивая их действие с деятельностью спящего и действующего вулканов. К выбору молекулы в качестве единицы гетерогенности Дидро подталкивают и успехи химии. Химия была в то время как бы мостиком между науками и неживой и живой природой: демонстрируя, как в результате химических реакций из веществ с одними свойствами получается вещество с совершенно другими свойствами, она как бы становилась областью качественных превращений. Успехи химии были для Дидро исключительно важны, так как в центре его внимания — проблема возникновения живого из неживого и мыслящего из чувствующего. С одной стороны, он видит различие между этими формами, с другой, — пытается связать их с целью обоснования единства природы. Для этого он и предполагает наличие в основании материи некоей оживляющей ее силы, некоторого свойства, сходного с чувствительностью, которое, постепенно пробуждаясь, одушевляет материю и создает возможность появления мыслящего существа. Эта догадка Дидро, которую можно назвать, конечно, лишь гипотезой, позволила ему подойти к понятию о качественных превращениях, сохраняя единство природы, и была высоко оценена многими исследователями. В связи с этим надо заметить: когда речь идет о механических свойствах — инерции, притяжении, непроницаемости, Дидро пользуется основными аргументами механистического материализма, но когда он пытается объяснить свойства живого или мыслящего тела, то он совсем не случайно использует совершенно особые "логические формы" — догадки, гипотезы, даже сны. Они фактически оказываются поиском каких-то иных, немеханических представлений. Не выходя за рамки механистического материализма, Дидро обращается к ним(Элизабет де Фонтенэ считала возможным охарактеризовать его материализм как "очарованный").
Об этом свидетельствует, в частности, знаменитая Трилогия («Разговор д'Аламбера с Дидро», «Продолжение разговора», «Сон д'Аламбера»), где в центре внимания — как раз проблема превращения одного качества в другое, возникновения жизни и мышления. Разбирая вопрос о формировании человеческого зародыша, Дидро отвергает реформистские "предсуществующие зародыши" и объясняет, что сначала не было никакого зародыша, а была лишь жидкость, заряженная внутренней силой. Постепенно из этой жидкости начинают образовываться ткани, выделяются отдельные части и наконец возникают общая чувствительность и целостный организм, который, таким образом, первоначально "был ничем". Иногда Дидро даже подходит к понятию скачка; объясняя, как появляется качественно иное вещество (существо), Дидро прибегает к образу "грозди пчел": пчелы, сцепляясь лапками, образуют единое целое; здесь непрерывность (множество пчел, постепенная их связь) вдруг образует нечто иное. Это происходит, если лапки у пчел отрезают — тогда становится видно, что имеется некоторое целое, отличающееся от суммы составляющих его элементов. Когда он пытается отыскать более убедительные аргументы, позволяющие отличить живое от неживого и мыслящее от чувствующего, то предлагает своеобразную модель качественных превращений: "Рассматривая развитие яйца и некоторые другие естественные явления, я вижу, как инертная по видимости, но организованная материя переходит, при посредстве чисто физических агентов, от состояния инерции к состоянию чувствительности и жизни, но от меня ускользает необходимая связь всех звеньев этого перехода".
Дидро не дал ответов на поставленные вопросы, но вот вопросов он ставил множество, точно фиксируя в них трудность объяснения сути дела. Если, например, для Робине (см. раздел «Эволюционные идеи») нет никакой трудности в том, чтобы ответить на вопрос, что образуется из соединения живой и мертвой молекул — живая или мертвая, ибо для него вся материя — живая, то Дидро видит неразрешимость (с позиций механицизма) этой проблемы. "В геометрии реальная величина, прибавленная к мнимой, дает мнимое целое, а в природе будет ли целое живым или мертвым, если молекула живой материи соединится с мертвой"? — спрашивает Дидро. Благодаря подобным вопросам он и смог очертить границы механистического материализма.
