其实，自然界意义上的“自然”，道家也十分关注。拿“道法自然”这句话来说，学界通常认为“自然”是道本身，或把自然当成道的属性。不过，“道法自然”还可以解读为“道法万物之自然”，因为道具有“生而不有，为而不恃，长而不宰”的玄德，所以道效法万物的自然，正是道为天下贵的原因所在。老子在阐述道“独立不改，周行而不殆”的特性时，其原型当是自然界的四时流转和日出日落的轨迹。因此，“自然”也内含有“自然界”的意思。阮籍在《达庄论》中指出：“天地生于自然，万物生于天地。自然者无外，故天地名焉。天地者有内，故万物生焉。当其无外，谁谓异乎？当其有内，谁谓殊乎？”古代的自然界是包含天地在内的客观世界，万物所在的一切空间都可归属于自然界的范围。
庄子学派有言：“天地者，万物之父母也”（《庄子·达生》），且“天地者，形之大者也”（《庄子·则阳》）。天地是自然的指称，因为“自然者，无称之言，穷极之辞”（王弼《老子注》）。
二、“以道观之”与“涤除玄览”的科学方法
在探索自然的问题上，道家不仅形成了一种实事求是的态度，而且建立了独特的科学方法，这就是“以道观之”和“涤除玄览”。
（一）“以道观之”
道家注意到自然的复杂多样性。为了确保自己不会背道而驰，道家努力防止“以我观之”，并坚持“以道观之”。这就是努力防止自我感情的影响，争取做到公正、无私地看待世界。这种追求价值中立的精神，如同巴伯所说的，“它是实现完满理性的手段和条件……它能扩大理性实践的范围及其威力”。
因为在探索自然的过程中，只有保持中立性，才能做出更为客观和准确的理解２０世纪９０年代在荆门郭店发现的竹简，其中有公元前３００年左右抄写的《老子》和描述。庄子学派早就注意到个体的局限，所以为了把握大道，努力寻求超越自我。这种思想类似于科学的创新精神。《庄子·秋水》曰：“井蛙不可以语于海者，拘于虚也；夏虫不可以语于冰者，笃于时也；曲士不可以语于道者，束于教也。”井底之蛙不可以跟它谈大海之广阔，因为它受了地域（空间）的限制；夏天的虫子不可以跟它谈冬天冰冻严寒之事，因为它受了时间的困蔽；偏执的人不可以跟他谈圆融的大道，因为他为教育的范围所束缚。自我又何尝不可能是井底之蛙、夏天之虫、偏执之人呢？
为了得道，就必须不断超越时空和自我成见（已知的知识），这是老子为什么提出“绝圣弃智”、“绝巧弃利”、“绝仁弃义”、“绝学无忧”的原因所在。《庄子·秋水》篇接着说：“夫物，量无穷，时无止，分无常，终始无故。是故大知观于远近，故小而不寡，大而不多，知量无穷。计人之所知，不若其所不知；其生之时，不若未生之时；以其至小，求穷其至大之域，是故迷乱而不能自得也。”事物在数量上是无穷尽的，时间又是没有停止的，得失等的区分是不一定的，并且不是终始不变的。所以大智慧的人远近皆观照不遗漏，小的不以为少，大的不为以多，因为多少、大小是相对的，何况人所知道的永远比不上已经知道的，以有限的生命去追求无限的万物知识领域，常常会迷茫而无所得。故而，人在认知世界的时候不可以固执的观念如大小、多少、贵贱来看待万物，应当时刻注意放下已知，运用变化的眼光来接受新事物。《庄子·秋水》说：以道观之，物无贵贱；以物观之，自贵而相贱；以俗观之，贵贱不在己。
以差观之，因其所大而大之，则万物莫不大；因其所小而小之，则万物莫不小。知天地之为稊米也，知毫末之为丘山也，则差数睹矣。以功观之，因其所有而有之，则万物莫不有；因其所无而无之，则万物莫不无。知东西之相反而不可以相无，则功分定矣。以趣观之，因其所然而然之，则万物莫不然；因其所非而非之，则万物莫不非。
这里作者从不同的立场分析了其结论的差异，甚至截然不同，启发人们不可拘于己见，应当秉持“万物一齐”的思想方法，方可“语大义之方，论万物之理”（《庄子·秋水》），因为“知于道者必达于理，达于理者必明于权，明于权者不以物害己”（同上）。物虽多不会伤害自己，因为你明道、通理、达变，顺物之自然则可无所不知。这样“知鱼乐”便富有崭新的意义。汤川秀树的助手坂田昌一在谈到汤氏对“知鱼乐”一句的喜爱时说：“知鱼乐的精神正是贯穿着现代物理学的精神，它把隐藏在现象背后的本质作为问题提出来了。”换一种眼光看世界，世界也许就不是我们眼前的世界了。我们在探究世界的时候要防止一叶障目，不见泰山。
（二）“涤除玄览”
道家认为认识世界有两种方法：无欲观妙和有欲观徼。无欲的状态易于产生直觉等非理性思维，并以此把握事物的奥妙；而有欲的状态则是用理性思维分析事物的来龙去脉，去把握事物的轨迹。诺贝尔物理学奖获得者汤川秀树，对老庄深有感情，他以自身的科学实践体会，说明道家思想对于培育科学中的直觉思维具有重要意义。但是他遗憾地感到人们常常忽视了文化之于科学的价值。他说：“看来重要的问题是在直觉与抽象之间实现平衡或协作。现时代科学文明的问题就在于此……人们似乎普遍感到科学远离了哲学和文学之类的其他文化活动。”他认为，从科学创新历程应具有的怀疑精神来看，《老子》第一章“道可道，非常道。名可名，非常名”这句话就可理解为：“真正的道——自然法则——不是惯常的道，不是公认的事物秩序。真正的名称——真正的概念——不是惯常的名称，不是公认的名称。”惯常的道与名称，并不是事物的究竟，科学就是要不断地超越现有，探索未知世界。此外，他还从《庄子·应帝王》的“浑沌”之事的寓言中领悟到基本粒子问题的求解之路。
他认为，随着所谓基本粒子越来越多地被发现，基本粒子并不基本的问题就显现出来了：“更加可能的是万物中最基本的东西没有固定的形式，而且和我们今天所知的任何基本粒子都不对应。它可能是有着分化为一切种类基本粒子的可能性、但事实上还未分化的某种东西。用所习用的话来说，这东西也许就是一种浑沌。”浑沌是不可分析的，需要运用直觉体悟的方法。老子说：“涤除玄览，能无疵乎？”（《老子》第十章）玄览指人的心灵，老子希望通过涤除的功夫，使心没有疵垢，也就是不受内外偏见、成见的干扰，这样心灵就会有灵明之效，是谓“不出户，知天下。不窥牖，见天道。其出弥远，其知弥少。是以圣人不行而知，不见而明，不为而成”（《老子》第四十七章）。探索未知世界的过程往往会遇到许多不可行、不能见、不能为的地方，为了达到知、明、成的目的，常常就得借助直觉、灵感等非理性思维。《管子·心术上》指出：“人皆欲知而莫索之，其所以知彼也，其所以知此也。不修之此，焉能知彼，修之此，莫能虚矣。虚者无藏也。”“此”指心，“彼”指外在事物。工欲善其事，必先利其器。
先修心洗心至空虚，方可空灵。只有排除诸欲的干扰，心才能静下来，而“静则精，精则独立矣。独则明，明则神矣”（《管子·心术上》），亦即清静使人精神精微纯粹，专一独立，如此则可洞明事理，十分神奇。《庄子·知北游》则更详细地阐明、发挥自我神奇洞察力的修为过程。作者说：“若正汝形，一汝视，天和将至；摄汝知，一汝度，神将来舍。德将为汝美，道将为汝居。汝瞳焉如新生之犊而无求其故。”端正形体，使之舒适，专一视觉，使精力集中，慢慢地，“天和”
就会到来。“天和”实指物我两忘的境界。在这种境界中，聪明收敛了起来，思虑集中了起来，这时洞察力之神威就显现出来了。清静之德显示了你的美妙，广袤的大道提供了您施展才能的居所。你纯真无邪的心境如同初生的牛犊不去追究为什么。
玄览之览，即鉴，指镜子。道家把无欲清静之下的人心比喻为玄妙的镜子，认为它具有非比寻常的认识能力。《庄子·天道》曰：“水静则明烛须眉，平中准，大匠取法焉。水静犹明，而况精神！圣人之心静乎！天地之鉴也，万物之镜也。”水静可以作为工匠确认事物是否平整的工具，而心静亦可览知万物。