後期墨家沒有提出系統的自然觀，但是關於時間、空間和運動的問題，墨家提出了精闢的見解。《經上》說：「久，彌異時也。」《經說上》解釋道：「久，古今旦莫(暮)。」古代、現代、晨、暮，都是不同的、特定的時間(「異時」)，時間範疇的「久」，遍括一切特定的時間。《經上》又說：「宇，彌異所也。」《經說上》解釋道：「宇，東西家南北。」意思是說，空間範疇的「宇」，包括東西南北一切不同的、特定的空間(「異所」)。《墨經》又對時間、空間及其運動的聯繫作出了相當正確的論斷。《經下》說：「宇或(域)徙，說在長宇久。」《經說下》解釋道：「長宇，徙而有(又)處宇，宇南北(當作宇南宇北)，在旦有(又)在莫，宇徙久。」這就是說，事物的遷徙運動必定經歷一定的時間和空間(長宇久)。由此時此地到彼地彼時(如由南到北，由旦到暮)，時間的流逝和空間的移動兩者是緊密結合在一起的，即所謂「宇徙久」。《經下》、《經說下》另有兩章用「行」說明同樣的思想，顯得更加清楚。「行修以久，說在先後。」(《經下》)「行者必先近而後遠。遠近，修也；先後，久也。民行修必以久也。」(《經說下》)「行」是走，「修」是距離的遠近，「久」是時間的先後，由「行」把「修」和「久」二者結合起來。《墨經》所講的「徙」、「行」還只是描述機械運動的現象，而不能真正把握運動的本質。但是，正因為它通過「行」來認識世界，很自然地就能在這些描述中，素樸地反映出時間、空間及其與運動相統一的原理。
後期墨家的哲學思想主要集中在認識論方面。
《墨經》對人的生命特徵作了分析，《經上》說：「生，刑(形)與知處也。」認為人的生命構成於形體和認識能力兩者的結合。睡眠是人的認識能力暫時無知的狀態：「卧(睡眠)，知無知也。」(《經上》)夢則是睡眠時產生的錯覺、幻象：「夢，卧而以為然也。」(《經上》)按照《墨經》的觀點，活著的人，形(身體)與知(認識能力)相結合；死了的人，形與知不發生關係。這就改正了墨子有鬼論的錯誤。不過，它把「形」與「知」並提，有心、物二元論的嫌疑。與此相比，荀子的「形具而神生」的觀點，便在後期墨家的思想基礎上進一步貫徹了唯物的原則，從而避免了它的理論上的缺陷。
《小取》對人類的認識有精闢的解釋：「辯」，「焉(乃)摹略萬物之然。」它說明認識是對客觀事物的摹寫、反映。《墨經》在一些重要章節中把「知」與「物」對舉，說明「物」是獨立於「知」以外的，並探尋它們形成變化的原因(故)。《墨經》的認識論是以素樸的反映論為基礎的。
後期墨家對人的認識能力也作了唯物的肯定。《經上》說：「知，材也。」《經說上》解釋道：「知材，知也者，所以知也，而必知；若明。」這是說人具有認識的能力，它是用以認識事物的工具(「所以知也」)；但是僅有這種能力不一定能形成認識(「不必知」)。如眼有「明」(看見)的功能，但僅有「明」的功能，未必構成「見」的認識。必須通過認識過程，才能形成認識。對此，《墨經》作了分析。《經上》：「慮，求也」；「知，接也」；「知，明也」等章，認為認識是一種能動的活動，人運用自己的認識能力對外界探求：「慮也者，以其知有求也。」(《經說上》)僅有能動的探求，對事物的認識也還「不必得之」。就像光有用眼尋視外界的活動，仍然不必成「見」。要獲得認識，必須與外物相接，所以說：「知，接也。」相接之初，是「以其知遇物而能貌之，若見」(《經說上》)。即由接觸形成一種感性的知識，摹寫事物的形象。這種貌物之知還不夠深入，進一步的認識在於「以其知論物」，即把感性指示加以整理、提煉，形成概念。這樣的指示才明白透徹，即所謂「知之也著，若明」(《經說上》)。如看見一隻鳥，只看到鳥的形態，而不能整理、提鍊形成鳥的概念，這種認識只是表面的，還不是深刻的。
《墨經》比較全面地看到了感覺和思維的作用。它肯定感覺是認識的開始，而思維是更深刻的認識。它指出感覺是五官(耳目等感覺器官)的功能，如「聞，耳之聰也」，同時又指出深入的認識要依靠心的辨察，才能「循所聞而得其意」、「執所言而意得見」(《經上》)。就總的思想傾向來講，後期墨家的特點仍然是重視感覺經驗的。它強調一切知識都得通過感覺才能獲得，即所謂「惟以五路知」(《經說下》)。有些知識不是得之於當時的感覺，便是由於長期經驗積累的結果。《經下》說：「知而不以五路，說在久。」強調感覺經驗為認識的開端和基礎，這是唯物反映論的基本精神。
《墨經》把知識按其來源分為三種：「親知」、「聞知」、「說知」。「親知」是親身感覺得到的知識，即所謂「身觀焉」；「聞知」是由他人傳授得來的知識，又分為「親聞」和「傳聞」兩種；「說知」是由推理得來的知識。在這三種知識中，後期墨家特別重視「親知」，認為它是「聞知」和「說知」的基礎，好比尺是丈量事物長度的標準和基礎。《經下》說：「聞所不知若所知，則兩知之。」《經說下》解釋道：例如有人看到室外某物為白色，而不知室內某物的顏色，現在告訴他，室內之物與室外之物的顏色相同，他便可推知室內之物也是白的。這是依據了他原有的經驗認識的結果。由此得出結論：「夫名，以所明正所不智(知)，不以所不智(知)疑所明。若以尺度所不智(知)長。外，親智(知)也(室外之物為白色，是親眼所見)；室中，說智(知)也(告以室內之物與室外之物顏色相同，由此可推知室內之物也是白色)。」(《經說下》)後期墨家這種對知識分類的學說，表明它的認識論已達到相當高度。
在衡量真偽、是非標準的問題上，《墨經》同樣表現出重視實踐、強調經驗的特色。墨子曾指出：「不知白黑者，非以其名也，以其取也。」(《貴義》篇)《墨經》進一步發揮了這種觀點，指出：「知其所以不知，說在以名取。」(《經下》)「取去俱能之，是兩知之。」(《經說下》)「取」、「去」都是選擇的行為，也是一種實踐活動。他們認為檢驗知識必須由實踐中觀察其效驗而定。《經上》指出「名」、「實」、「合」、「為」作為標準。「名」是「所以謂」，我們用以認識、說明事物的名詞、概念；「實」是「所謂」，即認識、說明的對象；名實相符即「名實耦〔ou偶〕」，謂之「合」；「為」便是認識的目的和驗證，它包括「志」，即行為的主觀動機；「行」即實際行動。《墨經》把「行」、「志」兩個方面結合起來，它是墨家「三表」思想的發展。但它拋棄了其中的宗教鬼神思想，並從認識的理論方面作了更深刻的闡發。
後期墨家依據它們的認識論學說，對當時許多詭辯論進行了批判，它說「以言為盡誖誖」(《經下》)。戰國時期有些學派(如《莊子·內篇》)認為一切理論都是錯的，後期墨家認為持有這種見解是錯的。所以說「非誹者誖」。批評的正確與否，並不在於批評的多少，而在於客觀上是否應該批評：「誹之可否，不以眾寡，說在可非。」(《經下》)從後期墨家的論斷中，可以看到他們尊重客觀事實、明辨是非的精神。這種精神同樣貫穿在《墨經》的邏輯體系中。