狄德罗用物质的运动来解释世界的质的多样性。他吸收了莱布尼茨关于“普遍差别原则”的思想，认为“在这个物质的大洋里，没有一个分子和另一个分子类似，也没有一个分子有一刹那和自己类似；[Rerum novus nascitur]（万象日新月异）就是它的永恒铭文”②。莱布尼茨曾经说过，在同一个花园里找不到两片完全相同的树叶，找不到两滴完全相同的水珠。狄德罗则进一步指出，并且也许将来也永远不会有两个绝对一样绿的草。一切事物彼此差异，都处在变化之中。任何人如果不坚持在自己的头脑中考察事物，而是在宇宙中考察事物，那么他就一定会信服现象的多样性、基本物质的多样性、力的多样性、作用力与反作用的多样性和运动的多样性。
将世界的普遍联系和相互作用的思想贯彻到生物学领域，狄德罗提出了生物进化论的思想。他认为，无机物和有机物之间没有不可逾越的界限，在一定条件下是可以相互转化的。物质具有两种感受性，即“迟钝的感受性”和“活跃的感受性”，前者是无机物所具有的，后者是有机物所具有的，在一定条件下前者可以转化为后者。狄德罗具体说明了从只有迟钝感受性的大理石雕像过渡到有感觉有思想的人的过程，从没有感觉的鸡蛋过渡到有感觉和生命的小鸡的过程，认为它们都是一个从迟钝的感受性向活跃的感受性的进化过程。
狄德罗还认为在生物进化中亦存在着矛盾运动。首先，在生命运动中存在着作用和反作用的矛盾。按照他的观点，“生命，就是一连串的作用与反作用。我活着，就以块体的方式作用与反作用。我死了，就以分子的方式作用与反作用”③。在狄德罗看来，矛盾的存在和运动是绝对的，矛盾永远不会消灭，只会转换形式，在生命运动中也是一样。其次，狄德罗还看到了在生物中存在着遗传和变异的矛盾。他特别强调遗传因素的重要性，他认为人的生理结构和遗传因素对人的精神和社会道德具有重要的影响。由于科学水平的限制，狄德罗不可能发现基因和DNA遗传物质，但是他把“有生命的活的细丝束”作为遗传的物质基础，认为“丝束构成一切动物种类之间的最初根本差异”，“一个物种的丝束的那些变异，造成这个物种的一切千奇百怪的变种”①。男人和女人在本质上是共同的，男人的各种器官女人也一一具备，只是细丝束上的差异造成了性别的特征和结构的差异。因此可以说，“男人也许只是女人的怪物，或者女人只是男人的怪物”②。最后，狄德罗认为在生物中存在着生存竞争，优胜劣汰。在各种生物中间存在的“自然淘汰”，那些太怪异的怪物和太矛盾的生物，生活中的弱者，将在竞争中被无情地淘汰掉。只有强者才能生存下来，“世界是强者的家”。不仅如此，狄德罗用进化论的思想反对当时盛行的“预成论”。他认为预成论的观点既违背经验，又违反理性。在自然中没有一成不变的东西，没有完全的重复，一切生灭不已，物种也是如此。
①《狄德罗选集》，114页。
②同上书，146页。
③ 同上书，154页。
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