辯證唯物主義的物質觀不僅科學地回答了世界萬物的共同本質和基礎是什麽，而且進一步指明了物質存在的根本方式和普遍特性，這就是運動和時間—空間。不理解物質與運動、物質與時間—空間的關係，也無法真正理解物質。
一、運動是物質的存在方式
運動，“就它被理解為存在方式、被理解為物質的固有屬性這一最一般的意義來說，囊括宇宙中發生的一切變化和過程”[6]。物質是運動的擔當者，是一切運動、變化和發展的實在基礎；運動是物質的根本屬性，是一切物質形態的存在形式。
對運動問題的思考，曆來都是世界觀中的重要問題。
古代中國和古代希臘絕大多數哲學家把事物處於運動中看做是不言自明的事實。在中國，這種觀念就曾被孔子表達過。“子在川上曰：逝者如斯夫，不舍晝夜。”（《論語·子罕》）表達運動觀念最突出的是《易傳》：“易……之為道也屢遷，變動不居，周流無虛，上下無常，剛柔相易，不可為典要，唯變所適。”不僅運動變化永不停止，而且沒有固定的格式。商鞅、韓非等法家還表達了古今異勢、因時變法的思想，強調社會曆史是一個發展進化的過程。在古希臘，赫拉克利特的觀點最有代表性。在赫拉克利特看來，一切都存在，同時又不存在，因為一切都在流動，都在不斷地變化、不斷地產生和消失。
在中國，到了西漢時期，為了論證封建製度和君主專製的合理性和穩定性，董仲舒提出了“天不變道亦不變”的形而上學觀點。這種觀點成了中國封建社會中占統治地位的思想，長期束縛著人們的精神。在歐洲中世紀，哲學成了神學的附庸，神學家極力否認物質自我運動的可能性。托馬斯·阿奎那認為，如果一切物質的東西都在運動，那不過是由某種永恒不變的、創造一切而且最完善的東西——上帝所推動的。這種否認運動變化的觀點，也是封建社會長期停滯、發展緩慢在意識形態上的反映。
資產階級的興起，打破了僵化停滯的封建製度。正如馬克思和恩格斯所說的：“資產階級除非對生產工具，從而對生產關係，從而對全部社會關係不斷地進行革命，否則就不能生存下去。反之，原封不動地保持舊的生產方式，卻是過去的一切工業階級生存的首要條件。生產的不斷變革，一切社會狀況不停的動**，永遠的不安定和變動，這就是資產階級時代不同於過去一切時代的地方。”[7]時代的呼喚，實踐的要求使人們不得不承認物質的運動、承認運動的普遍性，不得不注意研究運動及其規律。狄德羅明確指出：“一切都在變，一切都在過渡，隻有全體是不變的。世界生滅不已，每一刹那都在生都在滅，從來沒有例外，也永遠不會有例外。”[8]但是，由於受機械論世界觀的影響，狄德羅等人對運動的了解十分狹隘，主要限於物體空間位置的變化和數量的增減，不了解運動形式的多樣性和為什麽物質必然處於運動之中。從根本上來看，狄德羅等人的觀點仍然是形而上學的。
19世紀，自然科學的發展和資本主義社會矛盾的日益尖銳，動搖著機械論的世界觀和形而上學的思維方法。黑格爾力圖用唯心主義辯證法的形式克服機械論、形而上學的運動觀，“第一次——這是他的巨大功績——把整個自然的、曆史的和精神的世界描寫為一個過程，即把它描寫為處在不斷的運動、變化、轉變和發展中，並企圖揭示這種運動和發展的內在聯係”[9]。這種對運動的理解包含著寶貴的辯證法內核。但是，由於黑格爾把運動看做是“絕對觀念”自我運動和發展，而自然界、人類社會僅僅是絕對觀念的“異在”。因此，黑格爾的辯證法不能作為研究自然和社會運動的科學方法論基礎。
和黑格爾的唯心主義辯證法相反，馬克思的辯證唯物主義認為，運動是物質的運動，物質和運動是不可分的，運動“囊括宇宙中發生的一切變化和過程”[10]，是物質所固有的根本屬性，是一切物質形態存在的形式。沒有運動的物質和沒有物質的運動，都是不存在也是不可設想的。
脫離運動的物質是沒有的，沒有絕對靜止的事物，一切事物都處在永恒的運動、變化和發展之中，運動是絕對的，靜止是相對的。全部科學都證明了這個辯證唯物主義的原理。從微觀世界到宏觀世界，從宏觀世界到宇觀世界，從無機界到生命有機界直到人類社會，都無時無刻不處在運動變化之中，不存在絕對不動不變的東西。
肯定事物處在絕對的運動之中，並不是否認事物有某種靜止的狀態，有某種穩定的形式。不過，這隻是在物質運動過程中的靜止或穩定，是物質運動的特殊形式或一定狀態，因而靜止是暫時的、有條件的、相對的。中國古代唯物主義哲學家王船山說的“靜者靜動，非不動也”，就猜測到在靜止中有著運動的道理。不了解相對靜止，就不能真正理解絕對運動，不能理解物質和運動不可分，不能理解物質的運動和運動著的物質。
物質的運動形式是多種多樣的，每一事物的運動形式也是多種多樣的。當我們說某一物體處於靜止狀態，僅僅是該事物當時沒有進行這種或那種特定形式的運動，如沒有進行機械運動，因而顯示出一定的靜止狀態，但在此時此刻，它必定進行著其他運動形式，如物理運動、化學運動等。僅就機械運動來講，當我們說某物處於靜止狀態，也隻是就相對於一定的參考係沒有位置移動而言的。就其他參考係來講，它仍然有位置的移動。人坐著算是靜止，但這僅僅是就以地麵為坐標係的機械運動講的，他同時進行繞地軸旋轉並隨著整個地球遨遊太空的機械運動。撇開機械運動不講，人們還進行著生命有機體不斷新陳代謝、自我更新的生理運動，否則，就無法維持自身的生存。
如果把維持自身的存在，沒有變成他物，算作靜止，那麽，這種靜止也是相對的、暫時的。世界上一切事物大至宇宙天體，小至基本粒子都有它的產生、發展和滅亡，遲早都要失去自身的性質而變成別的東西。所以，從總體上看，物質在運動著，靜止隻是運動過程中的局部表現，是運動的特定狀態，它是暫時的、有條件的、相對的，而運動則是絕對的。
運動和靜止是相互依賴的，不了解靜止就不能具體地了解運動。恩格斯指出：“從辯證的觀點看來，運動可以表現在它的對立麵中，即表現在靜止中”，“運動應當在它的對立麵即靜止中找到自己的尺度”[11]。談論任何一事物的任何一種形式的運動，其基本前提是，這個事物仍然是這個事物，這種運動形式仍然是這種運動形式，就是說它是處於某種相對靜止的狀態之中，否則，它就不再是這個事物或這種形式的運動。離開相對靜止來談論運動，就不知道這個運動究竟是什麽事物或什麽形式的運動，運動也就無從獲得自己的規定和找到衡量它的尺度。任何事物的相對穩定、相對靜止的現狀都是它過去的運動所造成的，並且是它將來運動的出發點。隻有了解了事物的相對穩定、相對靜止的現狀，才可以清楚地了解它的過去的運動，預測它將來可能發生的運動。
運動著的物質有著無數的形態，不了解相對靜止，就不可能理解物質形態的多樣性和運動形式的多樣性。物質形態的多樣性是從物質自身的永恒運動中產生的，而且隻有在物質的相對靜止中才能顯示出來。如果說絕對運動是形成形形色色不同的物質形態的根源，那麽，相對靜止就是這些形形色色不同的物質形態存在的根本條件。沒有相對靜止也就不可能有形形色色不同形態的物質。有些基本粒子可說得上瞬息萬變，它存在的壽命極為短促。一種ε°粒子僅能存在10-20秒，比“一瞬間”不知還短促多少億萬倍。可是，在這個難以想象的短促時間內，它沒有衰變為其他粒子，這就是它的相對靜止。如果沒有這個極其短暫的相對靜止，也就沒有ε°粒子，沒有ε°粒子的運動。
可見，“物體相對靜止的可能性，暫時的平衡狀態的可能性，是物質分化的本質條件，因而也是生命的本質條件”[12]。正是由於有相對靜止和暫時平衡的狀態，事物才可能表現為千千萬萬不同的形態，才有千千萬萬不同形態的物質運動。
辯證唯物主義關於物質運動絕對性和靜止相對性的原理有著重要的認識論和方法論的意義。首先，一切物質無不在運動、變化和發展著，不運動的物質根本不存在。因此，人們認識物質實際上就是認識物質的運動形式。“認識了物質的運動形式”，也就“認識了物質本身”[13]。其次，既然靜止是物質分化的根本條件，那麽，隻有承認事物的相對靜止和暫時平衡的狀態，才能肯定和把握事物的具體形態，才能對不同的事物進行具體的科學分析和研究。否認相對靜止，就會把一切具體物質形態連同它們的具體運動形式都變成一堆變幻不定、不可捉摸的東西，就會導致相對主義和詭辯論。
這種和唯物辯證法根本對立的哲學思潮過去有，現在也還有。例如，中國古代的莊子提出，“方生方死，方死方生，方可方不可，方不可方可”，把生與死、可與不可之間的過渡和轉化片麵化、絕對化，抹殺了事物的相對穩定性和質的差別，得出了“萬物齊一”的結論。古希臘的克拉底魯認為，人不能一次踏進同一條河流，甚至認為萬物隻是一陣風，因此，他拒絕給事物以名稱，斷言“什麽也不能說”。當代美國新黑格爾主義者羅伊斯把現實中的一切當做是沒有任何相對靜止和穩定的純粹流變，認為人們根本無法知道任何一件固定和明白呈現的東西。當代法國生命哲學家柏格森也把實在的東西當做是運動本身，認為這種運動就像一條河流，而這條河流隻是純粹的流動。這種相對主義和詭辯論在現實生活中是屢見不鮮的。列寧指出：“我們始終是辯證論者，我們同詭辯論作鬥爭的辦法不是根本否認任何轉化的可能性，而是在某一事物的環境和發展中對它進行具體分析。”[14]
總之，物質處在永恒的運動之中，不是沒有靜止，但靜止隻是相對的，運動才是絕對的。
同時，運動都是物質的運動，沒有脫離物質的運動。物質是一切運動的擔當者，這也已為全部科學事實所證明。宏觀物體是機械運動的擔當者，分子是熱運動的擔當者，電子和光子是電運動和光運動的擔當者，生命有機體是生物運動的擔當者，從事物質實踐活動的人是社會運動的擔當者，人腦是思維或精神運動的擔當者，等等，一句話，物質是一切運動的擔當者，是世界上一切發展過程的實在基礎。
現代科學在對原子內部、原子核內部基本粒子的研究中，雖然發現了一些原來不知道的新的運動過程、運動特性。但是，這不是推翻了而恰恰是進一步證明了運動同物質的不可分離性。量子不具有靜止質量，永遠以光的速度運動著；電磁場不具有實物性，也沒有靜止質量。但是，無論是量子還是電磁場，都同具有靜止質量的實物一樣，都是物質的一種特殊形式，是真實的客觀存在。
愛因斯坦相對論的質能相關式——E=mc2（能量等於質量乘光速的平方）證明了運動和物質不可分的原理，它表明，任何實物客體都具有質量，同時又具有與一定的質量相應的能量；物體的質量發生了變化，其能量必然發生相應的變化；同樣，物體的能量發生了變化，其質量也會發生相應的變化。質能相關式所表述的質量和能量的聯係是物質和運動聯係的一種特殊形式，進一步證實了運動和物質是不可分割的，沒有物質的運動是不存在的。
現代物理學發現，核聚變前核子質量的總和大於核聚變後核子質量的總和，人們把這種差額叫做“質量虧損”。這部分“虧損”的質量並未消失，轉化為“純粹”的運動或者說轉化為沒有質量的能量，相反，所謂“虧損”的質量乃是從核子的靜止質量轉化為光子等場量子的運動質量，並以光能等能量形式釋放出來的。這表明，光能並不是沒有質量的能量，光的運動也不是沒有物質的運動；更重要的是，在核聚變前後靜止質量和運動質量的總和仍然是守恒的。可見，沒有物質的“純粹”運動是根本不存在的。
掌握運動同物質不可分割的原理，對於反對唯心主義，堅持唯物主義的一元論，具有重要的意義。所有的唯心主義運動觀都是和否定世界的物質性的觀點聯係在一起的，從根本上說，都是錯誤的。現代某些唯心主義哲學家仍然在談論沒有物質的“純粹”運動，在這方麵生命哲學家柏格森和過程哲學家懷特海的觀點最有代表性。柏格森十分強調運動變化，以至他的哲學被稱為“變的哲學”。然而，柏格森所說的運動變化不是指任何具體的事物的運動變化，而隻是純粹的“動作”、“活動性”、“傾向”。在柏格森看來，“事物和狀態不過是我們的心靈所采取的一種觀點，事物是不存在的，存在的隻有動作”。這就是說，柏格森完全把物質排斥於運動變化範圍之外，認為它們是永遠僵固、無任何活動性的東西。懷特海的觀點也與此類似。懷特海斷言，能是“純粹”的活動、“純粹”的運動，實物和能沒有區別，都是活動，因而世界的本質就是“純粹”的活動，就是沒有物質實體的“活動過程本身”。
不難看出，“生命哲學”、“過程哲學”的唯心主義實質在於，它們把運動和物質割裂開來，否定世界的物質性和客觀性，設想存在著沒有物質的所謂“活動”、“過程”，這不過是“物質消失了”的唯心主義結論在現代的表現形式。更重要的是，既然否定了“活動”、“過程”的物質基礎，那麽，就不能不走向信仰主義。柏格森徑直提出，他所說的不斷的活動、變化本身就是上帝。懷特海同樣直言不諱地承認，神就是現實性的源泉，在“活動過程”中，神是“具有實體性的基礎”。可見，離開物質和運動的統一性，會把人們引到哪裏。
辯證唯物主義在強調物質和運動不可分的同時，還強調了物質運動有其固有的規律。一切實際的物質運動過程都不是雜亂無章、不可捉摸的，而是合規律地進行的。天體的運行，季節的更替，生物的進化，社會的發展等客觀過程，都具有某種反複出現、必然如此的秩序和不可改變的趨勢，這表明，一切物質運動都有自己的客觀規律性。“世界是物質的有規律的運動”[15]，沒有規律的物質運動是不存在的，正如物質運動不能創造也不能消滅一樣，物質運動所固有的規律也是不能創造和消滅的。隻有從這一基本觀點出發，才能把辯證唯物主義的世界觀貫徹到底。
二、運動的基本形式
形而上學機械論不理解多樣性和統一性、特殊和一般的對立統一，不了解物質形態的多樣性，也不了解運動形式的多樣性，並把多種多樣的物質運動形式歸結為機械運動，即物體在空間位置的移動和數量的增減，這就必然形成自然界絕對不變的見解。辯證唯物主義克服了機械唯物主義的這一缺陷，肯定物質形態是多樣的，同時也肯定同物質不可分的運動也有多種多樣的形式，認為物質的運動是“一般的變化”，包括宇宙中發生的單純的位置移動直到思維的運動和過程。
多種多樣的物質運動形式可歸結為五種基本運動形式，在每一種基本運動形式中，又包含著許多具體的運動形式，每一種具體運動形式又有豐富多彩的表現。運動形式的劃分也是有層次的。不同的物質運動形式有著不同的物質基礎；各種物質運動形式是相互聯係的，在一定條件下能夠相互轉化。在《自然辯證法》中，恩格斯根據當時科學達到的水平，按著從低級到高級的順序和複雜程度，把多種多樣的物質運動歸結為機械的、物理的、化學的、生物的、社會的五種基本運動形式。
在現代，隨著自然科學的飛速發展，新興邊緣科學的出現，人們對物質運動的認識和物質運動形式的分類已有很大的發展。根據現代科學發展狀況，可把化學運動形式歸入物理運動形式中，從而把多種多樣的物質運動形式歸結為四種基本運動形式。
一是機械運動，包括物質客體的空間位移，這是一切物質普遍具有的初級的、簡單的運動形式。這一運動形式又可表現為等速或變速、直線或曲線、旋轉或搖擺等具體形式。
二是物理運動，包括各種非生命物質在強相互作用、弱相互作用、電磁相互作用和引力相互作用中的表現形式，具體表現主要有：（1）基本粒子的運動。（2）原子——分子運動。原子核和電子通過電磁相互作用結合為原子，並形成化學鍵，從而結合為分子和晶體。化學鍵的生成和斷裂造成化合和分解運動。這裏，包括了原先劃分的化學運動形式，但又不局限於它。物理的電磁相互作用過程是化學過程的基礎，二者密不可分。（3）天體運動，即在各種相互作用下各級宇宙係統即恒星、星係、星係團、總星係等的形成和演化。（4）地球物理運動，包括地殼的形成和演化、海陸變遷、造山運動、氣象變化等。地殼的形成和演化本是天體演化的一個特例，由於地殼是人類居住繁衍的場所，所以有特別研究的必要。生物是地球物理運動發展到一定階段的產物。自生物產生後，地球物理過程已不是純物理的過程，因為生物活動反過來又影響地殼的變化。
三是生命運動。生命是以蛋白質和核酸為主的多分子係統的存在方式。生命運動的具體形式有：生物的新陳代謝；生物的遺傳和變異；生物的反映。除此以外，還表現為生物群體內部、群體之間、生物與非生物之間以及人類與自然界之間的相互作用。
四是社會運動。具體表現為物質生活資料的生產活動，調整社會關係的活動以及精神活動或思維活動。社會運動不同於其他運動形式的特點就在於，它是由能思維、有目的的人的有意識的活動構成的。
不同的運動形式具有不同的物質基礎和特殊矛盾。要真正認識和控製利用任何一種運動形式，就必須弄清它的物質基礎。恩格斯針對當時科學發展水平提出：“不能指出，究竟是什麽在帶電的物體中運動”，“希望弄清楚：什麽是電運動的真正物質基礎，什麽東西的運動引起電現象”[16]。發現電子以後，才為透徹說明電運動提供了可能。化學鍵理論的建立則豐富了對原子—分子層次上的物質組成和物質結構的知識，加深了對化學運動規律的認識。發現遺傳物質脫氧核糖核酸（DNA）以後，才有分子遺傳學的發展和遺傳工程的興起，從而為人類直接操縱遺傳物質，改造和創造新的生物類型開辟了前景。馬克思恩格斯之所以能對社會運動作出科學的解釋，就在於“他們用唯物主義觀點觀察世界和人類，看出一切自然現象都有物質原因作基礎，同樣，人類社會的發展也是受物質力量即生產力的發展所製約的。生產力的發展決定人們在生產人類必需的產品時彼此所發生的關係”[17]。
不同的運動形式之間是相互聯係的，低級運動形式是高級運動形式的基礎，高級運動形式是由低級運動形式發展而來，並包含著低級運動形式的。把高級運動形式和低級運動形式割裂開來，看不到各種運動形式之間的相互聯係，就無法說明多種多樣的運動形式之間的統一性，也無法理解運動為什麽按其本質來說是絕對的，按其具體表現來說又是相對的。例如，生物運動是在機械運動、物理運動和化學運動長期發展的基礎上產生的。作為各種運動形式基礎的運動形式是機械的和物理的運動，其他運動形式是在這個基礎上發展起來的。割裂高級運動形式與低級運動形式的聯係，就不能解釋高級運動形式的起源，就會把高級運動形式看成是由某種特殊精神力量或神所創造的。
不同的運動形式是能夠相互轉化的。不同運動形式之間的相互轉化是一種普遍的現象。例如，摩擦生熱、生電，就是機械運動轉化為物理運動。熱引起燃燒，物理運動又轉化為化學運動。在地球發展過程中，物質經過長期的機械的、物理的、特別是化學的作用，逐漸形成越來越複雜的化合物，出現了蛋白質和核酸，並由它們組成了蛋白體，產生了生命的運動。由於生物長期發展出現了類人猿，在勞動中類人猿變成了人，產生了人類社會運動以及思維運動。不同的物質運動形式之間不僅能夠相互轉化，而且轉化前後總的能量是不變的。在從動能（機械力）轉化為電、熱、位能等的過程中，以及在發生相反的轉化過程中，能量不會發生增減。這就是能量守恒和轉化定律。能量守恒和轉化定律證明：運動是不能被創造或被消滅的，它隻能從一種形式轉化為另一種形式。換言之，運動是永恒的、絕對的。
恩格斯認為，對於能量守恒和轉化定律，不能僅僅從數量上去把握，還必須從性質上去把握。任何一種物質運動形式都能夠從自身產生出、轉化為其他運動形式的條件。這就是說，在不同運動形式的相互轉化過程中，不僅能量的數量不變，而且一種運動形式向他種運動形式轉化的能力也不會消失，這種轉化的能力是物質本身具有的。“一種運動如果失去了轉變為它所能有的各種不同形式的能力，那麽即使它還具有潛在力，但是不再具有活動力了，因而它部分地被消滅了。但是這兩種情況都是不可想象的。”[18]現代科學的發展證實了恩格斯論斷的真理性。普利高津指出，宇宙是一個開放係統而不是孤立係統，它不會變得越來越單一，越來越無序，最後達到平衡而死亡；宇宙的發展決不會隻有一個方向，它可能還有另一個方向，即變得越來越複雜，越來越豐富多彩，形成各種新的有序結構。因此，宇宙的曆史沒有自己的終結，總有新的發展、新的變化，曆史是永遠發展的。
掌握運動形式之間的互相聯係，互相轉化的辯證法，對於了解科學分類和科學發展過程具有指導意義。恩格斯指出：“研究運動的本性，自然曾不得不從這種運動的最低級、最簡單的形式開始，先學會理解這樣的形式，然後才能在說明更高級的和複雜的形式方麵作出某些成績。”[19]科學史證明，在研究低級運動形式的科學得到充分發展以前，研究高級運動形式的科學是難以得到充分發展的。在自然科學發展史上，最先發展起來的是力學，然後才有物理學的發展。化學差不多與物理學同時得到發展，但是，沒有物理學的高度發展，化學難於從經驗科學發展到理論科學。生物運動是一種高級的運動形式，它包含著機械的、物理的、化學的過程，有著新質的特點。但是，隻有對這些低級運動形式進行專門的研究，才能弄清楚生命運動形式是怎樣從支配著非生物界的運動形式轉化而來的，才能科學解答生命起源和生命本質的問題。現代化學的發現，產生了分子生物學這一嶄新的學科。它對於蛋白質和核酸的分子結構、化學成分和化學反應過程的研究，有助於揭示新陳代謝、遺傳變異過程的機製，從而大大深化我們對生命的起源和生命本質的理解。
利用低級運動形式的規律和方法去研究高級運動形式是科學研究中的必要步驟和環節。例如，量子化學就是運用現代物理學去研究化學現象，並取得了重要的成就。為了把握高級運動形式的本質而研究其中包含著的低級運動形式，完全符合辯證唯物主義的認識論。過去把這類科學研究方法統統斥之為“還原論”而蠻橫地加以批判和扼殺，在理論上是完全錯誤的，在實踐上是極端有害的。當然，這並不是說可以抹殺不同運動形式的質的區別，可以把高級運動形式等同或歸結為低級運動形式。如果把生命現象完全歸結為機械的、物理的和化學的運動，那就不能說明生物的新陳代謝和遺傳變異。如果把社會運動完全歸結為生物運動，如所謂“社會達爾文主義”，那麽，就不可能真正理解、科學解答社會生活的本質和人的本質的問題。這種“還原論”是應當批判的。
三、時間和空間是物質運動的表現形式
世界是物質的，物質是運動的，而任何物質的運動都必以一定的時間和空間的方式、特性表現出來，概莫能外。所以，時間和空間是物質及其運動的基本屬性和普遍形式。機械運動是任何運動形式都包含的最簡單、最基本的運動形式，而機械運動就是物體或物質微觀粒子在一定時間內的空間的位置移動。僅從這一點就足以證明，一切物質運動都離不開時間和空間。
空間是指運動著的物質客體的廣延性和並存的秩序。時間是指運動著的物質客體的持續性、間隔性和順序性。就我們人類所在的物質世界而言，空間的一般特點是三維性，即任何物質形態的存在都表現為一定立體的特征，有其長、寬、高的廣延，某一物體對其他物體的位置由前後、上下、左右三個方麵的關係來確定。這種關係在幾何學中，以三根相互垂直並通過原點的直線來表示。沒有高度隻有長寬的麵（二維空間）和隻有長短沒有寬度的線（一維空間）都是不存在的，它們隻是人們的科學抽象，這種抽象對人們弄清空間的幾何特性是有很大幫助的。時間的最一般特征是一維性，即永遠向前流逝，不可複歸的特性。現代科學基於時空的不可分的特性，把三維空間和一維時間結合在一起，稱之為“四維時空”。
時間與空間的問題是人們在日常生活和生產實踐中不可避免的，在人類早期就形成時間知覺和空間知覺。它們是人們整理感覺經驗的必不可少的形式。因此，時間、空間問題不僅是本體論的問題，而且是認識論的問題。離開時間和空間的知覺就不可能感知物質客體的存在及其運動，無從進行任何有意識、有目的的活動。人類早期的時空知覺是與對物體運動的知覺糾纏在一起的。隨著人類抽象思維能力的提高，人們才逐步形成時間和空間觀念，形成標誌這兩種觀念的概念範疇。據《屍子》一書記載，中國戰國時期就提出了“上下四方曰宇，往古來今曰宙”的命題，這裏的“宇”和“宙”就是空間和時間的概念。在哲學和科學發展中，人類對時間空間的認識不斷深化。馬克思和恩格斯批判地吸取以往時空觀的合理因素，提出了辯證唯物主義的時空觀。
第一，時間和空間與物質運動不可分離。
在中國，古代墨家已認識到時間空間與具體實體運動的聯係，指出“遠近，修也；先後，久也。民行修必以久也”。在西方，古希臘亞裏士多德認為，時間空間都是事物之間的關係，時空是離不開事物的運動的。這種“關係論”的時空觀在後來萊布尼茨的學說中得到發展。黑格爾也認為，“時間和空間都屬於運動”，運動的本質是“時間和空間的直接統一”。辯證唯物主義批判地吸收這些合理的因素，提出物質運動不能沒有自己的時間和空間；時間和空間也不能離開物質的運動。
沒有離開時間空間的物質運動。古希臘的巴門尼德認為，存在是“完整的、唯一的、不動的”，因而是沒有時間的；杜林宣稱，在世界開始運動變化之前，曾有一個不經曆時間的“自身等同狀態”。現代科學證明，沒有在時間以外的物質運動。如果說一個東西，不曾有過去，也沒有現在和將來，那就是說根本沒有這個東西。空間之於物質的運動也是一樣，根本沒有在空間以外的物質運動。運動著的物質必須占有一定的位置，一定的體積。存在於空間之外的東西，就是在任何地方都沒有的東西，因而也就是根本不存在的東西。
時間和空間離不開物質的運動。恩格斯指出：“物質的這兩種存在形式離開了物質當然都是無，都是僅僅存在於我們頭腦之中的空洞的觀念、抽象。”[20]時間是以物質的空間運動來度量的，離開物質的空間運動，它就是無法度量、神秘莫測的。測量時間的單位的年、月、日等是靠天體在空間中的運動來確定的。測定時間的方法也離不開物質在空間的運動。自古以來測定時間的方法，如銅壺滴漏、信香、日晷、鍾表等，無一不是如此。現代天文台測定標準時間，也要靠對天體運行的精密的觀察，或者用石英鍾、原子鍾的振**頻率。
空間同樣也是以物質在時間中的運動來度量的。用尺子來測量空間距離，這已經表現了空間（距離）同物質（尺子）的運動（用尺量）的關係。不過，這種測量方法有極大的局限性，它既無法測量天體間的大宇宙空間，也無法測量微觀粒子的小宇宙空間，在可以用尺子測定空間長度的地方，也不能保證測量的精確度。真正普遍適用又可以保證測量精度的方法，是特定的物質的運動。測定宇宙天體之間距離的單位是光年。對普通長度的精微測量以及對微觀世界內極小長度的測定，都得用電磁波（包括光波、X射線等）以及其他基本粒子的物質波的運動來測定。
設想脫離一切物質運動而獨立存在的時間和空間，是機械唯物主義時空觀的特征。
德謨克裏特認為，萬物的始基是原子與虛空，虛空是原子運動的場所，而虛空是無物質的空虛的空間，這種空虛無物質的空間卻和物質實體一樣是實在的。這種觀點後來被人們稱為“實體論”的時空觀。布魯諾、伽利略繼承和發展了德謨克裏特的虛空說，把時空看做是物質運動不變的框架，即設想“空無一物”的空間和“空無一事”的時間。牛頓的“絕對空間”、“絕對時間”是這種形而上學機械論觀點的典型代表：“絕對的空間，就其本性而言，是與外界任何事物無關而永遠是相同的和不動的”；“絕對的、真正的和數學的時間自身在流逝著，而且由於其本性而均勻地，與任何其他外界事物無關的流逝著”。
在愛因斯坦相對論之前，牛頓機械論的“實體論”觀長期統治著科學界。其原因在於，這種觀點符合人們日常生活中的樸素經驗，更重要的是，當時科學還沒有進入高速現象和微觀世界的領域，還無法察覺由於物質運動狀態變化引起的時空的變化。
現代科學表明，絕對空虛的空間是不存在的，宇宙空間中存在有引力場、電磁場和宇宙射線等，這些東西都是客觀的實在，都是物質的特殊形態。正是實物和場，充滿了整個宇宙空間。特別是宇宙背景輻射的發現，更進一步證明了不存在絕對空虛的宇宙空間。萬有引力並不是什麽神秘的“超距作用”，而是通過物質的一種特殊形態——引力場來傳遞的。
總之，物質的運動與時間和空間是密不可分的，沒有脫離時間空間的物質運動，也沒有脫離物質運動的時間空間。
第二，時間與空間的絕對性和相對性。
物質和運動的存在是絕對的，物質和運動的具體形態、特性則是相對的、多樣的。既然時間和空間與物質運動是不可分的，是物質運動的表現形式，那麽，時間和空間的存在也是絕對的，它們的具體表現形態也是相對的，多樣的。這是更深一步地揭示時間和空間與物質運動的密不可分的聯係，以便更好地劃清辯證唯物主義時空觀與形而上學機械論時空觀、唯心主義時空觀之間的原則界限。
長期以來，人們把歐幾裏得幾何學看做是揭示空間特性的絕對真理的體係，認為它的公理和定理反映著與物質運動形態變化無關的、絕對不變的空間的特性。可是，非歐幾何學則不承認有什麽絕對不變的空間特性，提出了不同於歐幾裏得幾何學的公理和定理，建立了種種不同的理論體係。例如，歐幾裏得幾何學認為三角形三內角之和等於180°；非歐幾何學中有的分支學科認為三角形三內角之和大於180°，有的則認為小於180°。實際上，二者都是運動著的物質的空間特性的反映。歐幾裏得幾何學隻是近似地反映了普通的、有限的地麵空間的特性，它被人們在地麵的普通的實踐活動所證實；非歐幾何學則反映了天體運行的大尺度宇宙空間和微觀粒子活動的小尺度微觀空間的特性，它的正確性被人們對天體活動的精密觀察和對微觀粒子的深入研究所證實。同時，科學也證明了歐幾裏得幾何學認為空間有某種與物質運動無關的、絕對不變的特性的觀點是錯誤的；而非歐幾何學關於空間沒有什麽絕對不變的特性的觀點則是正確的。前者的局限是由實踐活動的廣度和深度的不足造成的；後者的創立反映了人類實踐的發展和認識的深化，進一步證實了辯證唯物主義的時空觀。這在認識論上有重大現實意義。如果人們的頭腦束縛在歐幾裏得幾何學的框框內，如果沒有非歐幾裏得幾何學的出現，那麽，人們是無法正確理解天體的運動和微觀粒子的運動的。
愛因斯坦的相對論對於證實辯證唯物主義時空觀具有重大意義。愛因斯坦的相對論（包括狹義的和廣義的相對論），用新的科學事實揭示了時間和空間同運動著的物質之間不可分割的聯係，揭示了時間和空間的特性為物質運動的特性所製約，是隨著物質運動的特性的變化而變化的，從而否定了把物質和時空分裂開來的機械論的時空觀，推翻了不受物質製約的“絕對時間”、“絕對空間”的理論。
狹義相對論告訴我們，物質客體盡管都有其空間的廣延性和時間的順序性，但是，在不同的物質體係中，空間廣延的大小（長度）和時間間隔的快慢也是相對的，而不是絕對的。狹義相對論揭示了牛頓力學所沒有的新現象，如運動的尺子會縮短，運動的時鍾會變慢。根據相對論的公式，尺子的長度在不同的運動著的物質體係中是不一樣的，它沿著運動方向的長度隨著運動速度的增加而縮短，運動的速度越快，長度就變得越短。
這就是說，空間的廣延性或伸張性是隨著物質運動的變化而變化的。同樣，同一個時鍾的時間間隔性在不同的運動著的物質體係中也不一樣，指針的速率隨著運動速度的增加而變慢，運動的速度越快，指針的速率就變得越來越慢。換言之，時間的間隔性是隨著物質運動的變化而變化的，而不是絕對不變的。
廣義相對論進一步揭示了時間和空間的特性同物質運動的特性的緊密聯係。廣義相對論指出，物質質量的分布和運動以及引力場的作用，決定著時空的結構。例如，在我們日常生活中所理解的空間，是以光的勻速直線運動為特征的“平直空間”。但是，光在宇宙間巨大引力場作用下所走過的路線事實上是有偏轉或彎曲的，並非總是勻速直線。光在運動中發生變速和彎曲，在科學上叫做時空的彎曲。這種現象業已被科學的觀測所證明。
總之，現代科學的發展進一步證明了空間、時間與物質運動的不可分，揭示了具體空間時間的特性是受具體物質運動狀態（質量分布和運動速度等）的製約的。
第三，空間和時間的客觀性。
時間和空間同物質運動不可分割，是物質運動的表現形式，而物質和運動都是客觀的，是不依賴於人的意識的客觀存在。“唯物主義既然承認客觀實在即運動著的物質不依賴於我們的意識而存在，也就必然要承認時間和空間的客觀實在性。”[21]時間和空間的客觀性就是指物質運動的時間空間特性不依賴於人對它的意識，不依賴於人的時空觀念和時空知覺。
同否認物質的客觀實在性相聯係，唯心主義總是否認時間和空間的客觀性，把時間和空間看做是意識、觀念的產物。
主觀唯心主義者直接否認時間和空間的客觀性，把時間和空間看做是存在於人的意識和感覺之中的觀念形式。康德認為，時間和空間是人類感性直觀中的先天形式，人們通過這種先天形式去感知事物，才給予事物以時間性和空間性。馬赫斷言，時間和空間是“感覺係列調整了的體係”，是用以整理認識材料的工具，調整認識材料先後順序的就是時間，調整這些認識材料相互之間上下、前後、左右排列秩序的就是空間。
客觀唯心主義一般不直接否定時空的客觀性，而是把時空看成某種客觀精神的特性和產物。黑格爾認為，時間和空間是絕對觀念發展的產物，隻是在絕對觀念外化為自然以後才出現空間。自然界在時間上是不能發展的，隻能在空間上展開自己的多樣性；在絕對觀念發展到人的精神活動階段，才有時間。這種認為自然界隻有空間的展開而沒有時間順序的觀點，把自然界、物質看做絕對精神的創造物，自然物隻能按它被創造出的原始狀態在空間擴張，隻能有數量的增加，不會有新特征、新事物的出現，實際上否認了自然界的運動、變化和發展。
形而上學唯物主義肯定時空的客觀性，但又否認物質運動和時空密不可分的聯係，最終陷入唯心主義。首先，他們所設想的脫離物質運動與物質運動並存的時間空間，隻能是一種神秘的不可捉摸的東西。其次，他們不理解與物質運動觀念可變性相聯係的時空觀念的可變性，所以，一旦出現時空觀念改變的事實，就否認時空的客觀性，把時空看做是人們意識的產物。機械地理解時空的客觀性不僅不能把關於時空的唯物主義觀點貫徹到底，而且往往成為通向唯心主義時空觀的橋梁。
一般來說，不理解或否認時空客觀性的認識論根源，就在於不能區分物質運動的時空特性本身和人們關於它們的認識即時空觀念，以及測量它們的具體方式等。時空概念是撇開時空物質內容的思維抽象，如果忘記了思維的抽象並不等於現實的存在，就有可能誤認為現實的時空也沒有物質內容。在相對論和量子力學產生以前，人們的時空觀念長期沒有變化，使得人們誤認為時空是某種永恒不變的主觀形式。當相對論和量子力學產生以後，時空觀又發生了驚人的劇烈變革，這更使一些人認為時空是人們主觀經驗的產物。然而，事實卻像列寧所說的那樣，“正如關於物質的構造和運動形式的科學知識的可變性並沒有推翻外部世界的客觀實在性一樣，人類的時空觀念的可變性也沒有推翻空間和時間的客觀實在性”[22]。同物質世界的具體形態和運動形式相聯係的時空特性是多樣的、可變的，人們對它們的認識和把握也是不斷深化和發展的。這種深化和發展的本質隻能是人的主觀向客觀的時空特性的不斷接近和符合，而不是主觀代替客觀、觀念代替現實。
四、物質世界時—空的有限性和無限性
辯證唯物主義認為，時間和空間是物質運動的表現形式，物質是不滅的、無限的，並且處在永恒的運動之中，因此，作為物質運動表現形式的空間和時間也是無限的。具體的物質形態在時間和空間上都是有限的，都具有或大或小的體積和規模，都有其產生、發展和滅亡的或長或短的過程。物質世界的時空無限由具體物質形態的有限時空所構成，並通過具體物質形態在有限時空上的運動和變化表現出來。
時間和空間密切聯係，二者的無限性不可分割。現代天文學借助射電望遠鏡觀察到距地球100億光年外的天體，仍然沒有也不可能發現空間的邊際。這意味著我們發現了存在於100億年以前的天體，仍然沒有也不可能找到時間的開端。肯定了空間的無限性，也就同時承認了時間的無限性；反之亦然。“諸宇宙在無限時間內永恒重複的先後相繼，不過是無數宇宙在無限空間內同時並存的邏輯補充”[23]。
在古代，特別是在中世紀，時空有限論曾長期占統治地位，同時，也出現了時空無限論的觀點。在中國古代，張衡就指出，“宇之表無極，宙之端無窮”。在古希臘，德謨克裏特認為虛空就是無限的空間，時間也是沒有開端的。盧克萊修明確指出：“宇宙在它前進的道路上，沒有一個地方是被限定了的”，“一個人不論站在什麽地方，他的周圍總會有那無限的宇宙向各方麵伸展”。17世紀，牛頓把時空無限性的概念與萬有引力定律聯係起來，開始了時空觀和自然科學的直接聯係。但是，從哲學上看，牛頓對時空無限性的理解並沒有超出他的前輩，仍然把空間看成是與物質存在相對立的虛空，把時間看成是一種抽象的持續性，隻是看到時空無限性的量的方麵，沒有看到時空無限性有質的方麵的多樣性。
如果說天文學的成就是對時空有限論的反麵否證的話，那麽，能量守恒和轉化的科學定律則是對時空無限論的正麵確證。這一“偉大的運動基本規律”說明，物質運動是不能創造也不能消滅的，因此，作為物質運動表現形式的時間和空間也是不能創造、不能消滅的；現實的時間和空間是個永恒的存在，它們既不是由“無時空”狀態轉變而來，也不會在某個“臨界點”幻化為烏有。時空有限論恰恰正是以無中生有、有化為無作為自己的邏輯條件，這就從根本上違背了能量守恒和轉化定律。
現代天文觀測發現，河外星體普遍存在著“紅移”的現象，即銀河係以外星係所發的光普遍地向可見光譜的低頻端（紅端）移動，這說明河外星係正以很高的速度遠離銀河係而去。根據這種現象，有的宇宙學家提出了宇宙大爆炸的理論：假設在某個時刻（200億年以前），宇宙中所有的物質都密集成一個極端致密，溫度極高的“原始原子”，它像一個超放射性的巨核一樣，由於一係列放射性蛻變而發生激烈的爆炸，使物質散開，然後由急而緩地膨脹下去。這一科學假說可以解釋目前已知的關於天體物理的許多觀察事實，比現代宇宙論的其他假說有優越之處，但它終究還是一個有待進一步研究和證實的假說。
“我們所說的宇宙年齡，是指大爆炸以後逝去的時間。我們不能排除存在一個爆炸前時期的可能性，但對此我們基本上無話可說。”宇宙學家希爾克的這一觀點是正確的。宇宙大爆炸論除了無法解釋爆炸前的存在以外，還無法說明宇宙的均勻性（因果性）等問題。所以，有的宇宙學家又提出了“膨脹宇宙論”（Inflationary Universe Theory）。這個新的理論提出：我們所在的宇宙不過是大宇宙中數不清的宇宙中的一個，大宇宙要大得多。這種多宇宙的觀點，同恩格斯的存在著“在我們的宇宙以外的無限多的宇宙”[24]的科學預言是一致的。這就是說，在科學發展的一定階段，我們所觀察到的宇宙總是有限的，它不過是無限的物質世界的一部分。
“無限純粹是由有限組成的，這已經是矛盾，可是事情就是這樣。”[25]康德就已經覺察到了有限和無限的矛盾。康德認為，一方麵可以證明時間有開端、空間有界限，即時空是有限的；另一方麵也可以證明時間無開端、空間無界限，即時空是無限的，並由此進一步推論，既然時空有限和時空無限都可以得到證明，那麽，就可以用對有限的證明來推翻無限，用對無限的證明來推翻有限。因此，說有限或無限都同樣是荒謬的。這就是康德的著名的“二律背反”之一。康德由此作出結論：對於時空有限和無限的關係問題解答，理性是無能為力的，世界的本質是不可知的。康德“二律背反”的實質就在於，發現了有限和無限的對立，卻未能把二者統一起來。
把有限和無限對立雙方辯證地統一起來的是黑格爾。黑格爾認為，作為絕對觀念體現的具體事物都有自己確定的界限，即都是有限的，有限是對無限的否定；“有限自身的本性，就是超越自己，否定自己的否定，並成為無限”，“使有限轉化為無限的，不是外在的力量，而是它（有限）的本性”。列寧認為，黑格爾這個思想說明了“事物本身、自然界本身、事件進程本身的辯證法”[26]。
有限和無限的關係是物質的運動在時間和空間上表現出來的辯證關係。有限包含著無限。每一具體的有限的事物都有無限多的質，每一種質又有無限多的量的等級，如顏色的深淺、冷熱的程度、生命的長短等。事物本身既是有限的，又是無限的，沒有脫離有限而獨立存在的無限，我們隻能從有限中去認識無限。“一切真實的、窮盡的認識都隻在於：我們在思想中把個別的東西從個別性提高到特殊性，然後再從特殊性提高到普遍性；我們從有限中找到無限，從暫時中找到永久，並且使之確立起來。”[27]這是其一。
其二，要聯係並依據物質及其運動來考察有限和無限。任何具體的事物在時間、空間上都是有限的，即都具有確定的界限；由於事物的運動、轉化的本性，有限的界限不斷被打破、否定而趨向無限。有著確定界限的“某物”本身就包含著打破界限、揚棄有限，轉化為“他物”的無限趨勢。
其三，無限包含著有限，無限是有限構成的。物質的時空無限性並不是抽象的、同有限相分離的，而總是和具體物質形態的時空有限性相聯結的，有限並不存在於無限之外，而是構成無限的環節、部分和因素。
其四，有限是局部，是有條件的、暫時的，因而是相對的，正如事物的常住性是相對的一樣；無限是全體，是無條件的、永恒的，因而是絕對的，正如事物的變動性是絕對的一樣。
時間與空間的有限性和無限性，就是這樣一個實實在在的、現實的矛盾。“任何消除這些矛盾的嚐試都會引起新的更糟糕的矛盾。”[28]