顾名思义，机械自然观的第一要义，就是强调自然界类似于机械体系。
机械自然观认为，自然界就是一部机器，由某种确定的机械装置构成的；自然界的各种运动形式都可以归结为机械运动形式，甚至可以仅仅归结为永远绕一个圆圈旋转的运动；事物的变化具有严格的秩序，不存在任何偶然性；事物变化的原因仅在于事物的外部即外力的推动，可以用“力”来联结一切自然现象，并且用力学理论论证整个自然的过程。这样，在近代机械自然观哲学家的眼中，自然界不再是一个有机体，而是由各部分排列组合而成的一架机器；一个按（上帝或自然）早已设计好的明确方向变化的，没有任何不确定性的既成过程。
例如，在牛顿之前，笛卡尔就认为物质世界的运动是按照力学规律进行的。他把机械运动的力学原理外推到生物界，提出可以把动物“看成一架机器”。英国哲学家霍布斯宣称，所谓生命，不外是肢体的一种运动，由其中的某些主要部分发动，犹如钟表中发条和齿轮一样；心脏就是发条，神经就是游丝，关节是齿轮，它把动作传递给整个躯体。牛顿力学的巨大成功，将机械自然观推向了极致，其典型就是法国启蒙思想家拉·美特利于1748年出版《人是机器》一书。在该书中，拉·美特利断言，“人也不过是一架机器”，人与动物的区别仅在于“多几个齿轮”，“多几个弹簧”，只是位置的不同和力量程度的不同，绝没有性质上的不同。在他和其他机械论者看来，世界上的一切事物都服从简单的机械运动规律，就连思想也是从脑子中分泌出来的。
笛卡尔对机械自然观基本思想的系统表述是：
第一，自然与人是完全不同的两类东西，人是自然的旁观者；第二，自然界中只有物质和运动，一切感性事物均由物质的运动造成；第三，所有的运动本质上都是机械位移运动；第四，宏观的感性事物由微观的物质微粒构成；第五，自然界一切物体包括人体都是某种机械；第六，自然这部大机器是上帝制造的，而且一旦造好并给予第一推动就不再干预。
与上述机械自然图景相匹配的是机械论哲学家的质点物质观。牛顿认为，自然界的万物都是由一些“结实、沉重、坚硬、不可入而易于运动的粒子”组成，他用这些粒子的机械运动来解释自然界中的化学变化和物理变化过程。18世纪法国唯物论的代表人物霍尔巴赫和狄德罗进而试图把“物质—自然界”和“物质—机械性质的总和”的概念联系起来。他们认为自然界的统一性在于它的物质性，而这种物质性在个别事物中具体表现为它们的广延性、可分性、惯性力等机械性质。
基于这种机械质点的物质观，近代机械自然观主张用还原论去说明一切自然现象。机械自然观把物质的高级运动形式（如生命运动）归结为低级运动形式（如机械运动），认为各种现象都可被还原为一组基本的要素，各基本要素彼此独立，只要通过对这些基本要素的研究，就可推知整体现象的性质。这种思维方法的基本原则是分析的、还原的、经验的，它描绘的自然图景带有明显的机械认识论的烙印。
