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四元素說是古希臘關於世界的物質組成的學說。這四種元素是土、氣、水、火。這種觀點在相當長的一段時間內影響著人類科學的發展。

巴比倫人和埃及人曾經把水，後來又把空氣和土，看成是世界的主要組成元素。米利都派哲學家泰利斯主張的萬物的本質是水，而且也唯有水才是本質，土和氣這兩種元素則是水的凝聚或稀薄。阿那克西曼德則將本質改為一種原始物質（稱為「無限」或稱「無定者」），同時又加上第四元素火。四大元素由這種原始物質形成之後，就以土、水、氣、火的次序分為四層。火使水蒸發，產生陸地，水氣上升把火圍在雲霧的圓管里。人們眼中看見象是天體的東西，就是這些管子的洞眼，使我們能從洞眼中望見裡面的火。

另一個米利都派哲學家阿那克西米尼則把氣或者空氣看作是原始物質，並把其他元素說成是由空氣組成。空氣變得稀薄後就成了火。他的論證是，空氣從嘴裡呼出來是熱的，而在壓力下噴出來時則感到是冷的。同樣，通過凝聚的過程，氣先是變成水，然後變成土。這些元素之間的差異只是量變的結果，元素只是凝聚或稀薄到不同程度的空氣。

現在認為恩培多克勒是系統提出這一學說的第一個人。他認為萬物由四種物質元素土、氣、水、火組成，這種元素是永恆存在的，由另外兩種抽象元素愛和恨使他們連結或分離。而現在廣為人知的四元素說則是後來亞里士多德提出的，他的理論中不包含愛和恨這兩種抽象元素，而是認為這四種元素具有可被人感覺的兩兩對立的性質。進而推論世界上的萬物的本原乃是四種原始性質：冷、熱、干、濕，而元素則由這些原始性質依不同比例組合而成。

恩培多克勒是一位真正的科学家，对什么事都有兴趣。他通
过实验证明空气是一种实在的物质，而不是虚空。他建立了一些
关于宇宙本性的理论，并推测视觉的本质，研究我们为何能看见
物体。他甚至还非常正确地认定，光是以某种确定的速度运行的。
他对医学很感兴趣，指出了动脉与静脉的重要性。但他最重要的
理论——那个使他出现在这本书里的理论——是，物质世界是由
四大元素构成的，即土、气、水、火，这就是构成理论的全部。
四元素受两种力作用，因友爱结合，因憎斗分离。恩培多克勒还
把四元素论应用于医学，认为健康是因为体内四元素平衡，疾病
则源于失衡。

　　四元素论流行起来，很快便广为接受。该理论经精心阐释，
引入了四种基本属性——湿、干、热、冷。水湿且冷，土干而冷，
火干且热，气湿而热。这使得元素论更加置之万物而皆准，几乎
可以令人满意地解释一切事物，不需要什么其它关于物质的基础
理论。当然，在近代化学和原子理论分别于十八及十九世纪发展
起来之前，这一理论无法被证伪。不能被证伪的理论往往是危险
的，这个理论正是如此。这样的理论容易获得宗教般的地位，扼
杀其它的理论。

　　在生物学领域里，四元素平衡论很快便衍生出一个似乎能够
更好地解释疾病与健康的理论——四体液（humour）论（直到今
天，humour一词仍在眼睛的“水样液”（aqueous humour）这个
词组中保留原有含义）。四种体液指粘液、血液、黑胆汁和黄胆
汁，每一种都影响着人的健康乃至性格。这一理论影响极大，从
中衍生出的一些词汇至今仍被爱咬文嚼字的人所青睐，诸如粘液
质（不易激动、冷漠无感情的）、多血质（愉快、自信、乐观的）、
抑郁质（忧郁的）、胆汁质（易怒的）。连“幽默”(humour)一
词中诙谐风趣的含义，也是源于体液论。

　　四体液与四元素紧密相关。水对应粘液，气对应黄胆汁，土
对应黑胆汁，火对应血液。假设一种或多种体液过多会引起某些
症状，便可解释所有的疾病。例如发烧和咽喉痛的人通常觉得喉
咙发热、发干，而热与干澡是血液的属性，所以人有上述症状是
因为血液过多，需要减少。因此，在恩培多克勒之后差不多2000
年里，放血——在静脉上开个口子任血液流出，或用水蛭吸血—
—始终是一种重要医疗手段。