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马赫的主导哲学思想是要素一元论和感觉经验论。“要素”一词是要素一元论的核心概念。马赫虽然暂定地赋予要素以基元地位，但并不认为它是最终的和万能的。他的目的是为了以此消除心物二元论——自我与世界、精神与物质、主体与客体、属性与实体——的人为的绝对对立，把物理学、生理学和心理学统一起来。马赫给予感觉在认识论中以很高的地位，把感觉置于科学认识的起点（唯一源泉）和终点（最后检验），而且把科学认识的对象也限于感觉世界——马赫所谓的感觉仿佛是“经验原子”。因此，马赫的经验论可以称之为感觉论的经验论或感觉经验论，它带有实证论、现象论、操作论、工具论、描述论、呈现论（presentationism或presentationalism）和实用主义的色彩。但是，务必认清的是，马赫的经验论虽然激进和彻底，但并不是狭隘的或极端的经验论。其理由在于：马赫的主导哲学包合反经验论即理性论的成分；溶进了非经验论的约定论的因素；对经验论的方法论即归纳主义持强烈的保留意见；多次为科学的抽象本性辨护，强调普遍概念和数学概括在科学中的巨大作用；高度重视、推崇、赞美思想和观念；在论述有关具体问题和关系时，注意在对立的两极保持必要的张力，而没有固于经验论的一极；马赫本人也反对把他的哲学划入极端的或狭隘的经验论。马赫在当时采取激进的或彻底的经验论并不是无缘无故的，甚至在某种程度上也是合理的：这既是他抵御新康德主义的先验论和黑格尔的思辨的自然哲学的需要，也是他反对力学神话（力学先验论和力学自然观）的要求。此外，马赫哲学也不是所谓的“主观唯心论”、“唯我论”和“折衷主义”。
思维经济原理是马赫哲学的重要原则，其涵盖之广泛，内容之丰富，意蕴之深远、真谛之微妙，也许是“前不见古人，后不见来者”的，难怪费耶阿本德认为它是“知识进步史上的一个理论的富有成果的开端”。根据布莱克默的研究和分类，马赫的该原理大体包含以下诸多涵义：思维的经济，精力的经济，功和时间的经济，方法论的经济，作为数学简单性的经济，作为缩略的经济，作为抽象的经济，作为不完备的经济的逻辑，本体论的经济，自然界中没有经济，语言的经济。思维经济原理的精神实质在于：它是科学的目的，方法论的原则，评价科学理论的理智标准，反形而上学的武器，关于知识（认识）的生物经济学。把思维经济原理视为主观的、先验的、浅薄的，以为它要求人们停止思维和随心所欲地设想，都是无知的误解或有意的曲解。
在科学方法论和探究心理学方面，马赫提出了实在原理、连续性原理、充足分化原理、恒久性原理、概念嬗变原理等方法论原则，讨论了类比（类似）、假设、思想实验、直觉、幻想、审美等科学发现方法，还就探索动机、感觉、记忆、联想、观念、概念、抽象、意识、意志和意图、思想、语言、问题、洞察、判断预设等科学探索的心理元素或智力元素探幽入微，留下了一个个的智慧小岛。
马赫是进化认识论和自然主义的名副其实的和当之无愧的先驱。在马赫看来，世界或自然（界）是一个自然的、统一的整体；思想适应事实和思想彼此适应是生物反应现象；科学是一种生物的、有机的现象；人生来不是一块“白板”，而具有天生的倾向和“观念”，它们是生物进化的产物；所有知识和理论都是可错的、暂定的、不完备的、其形成具有偶然性。马赫的科学哲学和科学观具有强烈的自然主义倾向。马赫的颇具特色的和独创的进化认识论即是自然主义思想在认识论和科学中的具体运用和体现，实际上也是进化的自然主义。自然主义也可以说是马赫对待世界（包括人、人所形成的社会和人为的最系统的知识体系——科学）的一种平实的态度和探究的进路。
马赫不是眼光狭小的专家和关在书斋里的学者，而是一位具有人文主义精神的科学家和具有科学理性精神的思想家，是一位身体力行、勇于进行社会探索和实践的伟大战士。他坚信科学技术对文明的促进作用，他对社会进步和人的自我完善充满信心，他关心人类的前途和命运，他热爱真理主持正义，他拥护和平反对战争。一言以蔽之，他对真善美满腔热忱，对假恶丑疾首蹙额。马赫的人道主义的最高宗旨在于，他把全人类的利益看得高于一切，倡导社会公正、平等，呼吁社会成员互助、博爱，并在坚持个人自由的原则下反对利己主义。马赫甚至把人道主义精神扩展到整个有机界和无机界，发出了当代生态伦理学的先声。马赫终生坚持不懈地反对强权和暴力，拥护公理与和平，是一位虔诚的和平主义者。他始终对军国主义、民族主义、反犹主义、阶级偏见持否定和反对态度，没有像德奥大多数知识分子那样染上时代病——民族狂热病。马赫的科学主义的核心思想在于，相信科学是文明社会的重要标志，相信科学具有神奇的威力，能推动社会文明的进步，给每一个社会成员都带来幸福，而自身却不要求回报。但是，他并没有陶醉于科学的胜利进军和慷慨赐福中，他在当时就清醒地认识到硬币的另一面：科学运用不周或不当也会带来负面影响，比如环境污染、资源枯竭等等。不过他相信“人类将获得时代的智慧”，以日趋完善的“社会文化技术”（techniques of social cultures）和更加发达的科学来减少和防止有关弊端。马赫的无神论和教育思想中也有许多富有启发性的训诲。
马赫哲学（或广而言之马赫思想）不仅仅是有着丰富内容和敏锐洞见的思想集合，它也浸透了马赫本人所具有的鲜明的精神气质。这就是：启蒙和自由，怀疑和批判，历史和实践，兼融和宽容，谦逊和进取。借用石里克的“青春哲学”的语言来讲，马赫的一生是“青春化”的一生，他对知识和事业的热情像“青春的热情”一样，是“燃烧着同样的火焰与光辉的”。
马赫是批判学派的首领（这个思想学派的成员还有彭加勒、迪昂、奥斯瓦特德、皮尔逊）。批判学派的科学思想和哲学思想对十九和二十世纪之交的物理学革命、对本世纪初维也纳小组的形成和二十年代兴盛的逻辑经验论起了举足轻重的作用，马赫在其中扮演了主要角色。马赫是爱因斯坦的思想启蒙者和先师，是维也纳学派的始祖和逻辑经验论的教父。时至今日，马赫哲学也未完全遁入古老幽深的典籍王国，成为历史博物馆的陈列品。他的明睿的眼力，深邃的洞见，恢宏的气度和迷人的魅力，仍会在即将到来的二十一世纪熠熠生辉。
《认识与谬误——探究心理学论纲》（亦可译《知识和错误》）的缘起是这样的：在一八九五/一八九六年冬天，马赫开设了一门“探究的心理学和逻辑”的课程，力图把探究的心理学尽可能地还原为对科学而言朴素的概念。后来，马赫自由地处理了所选的那些材料，使认识论的心理学和自然科学方法论形成全书的主干。可以说，该书是作为一位摆脱了任何体系的朴素观察者的马赫四十年教学和实验研究的智力结晶。书名是从该书第七章借用的，他在这一章讨论了，从同一心理来源衍生出的知识和错误，如何仅仅在对特定环境经验过的结果的基础上才能区分开来；错误像知识一样，也是推进认知的矫正物。
《认识与谬误》一九零五年初版于莱比锡，在不到一年内即售罄。次年，接着出了第二版，它与第一版没有实质性的不同，马赫没有机会作根本的修订。在马赫一九一六年去世后，该书还出版了三个版本（一九一七年，一九二零年，一九二六年），它们与第二版几乎没有差别。据马赫的儿子路德维希讲，第三版只收录了他父亲在书页边的校正。《认识与谬误》至少部分地被译为法文（一九零八年）、俄文（一九零九年）和土耳其文（一九二五年），但直到七十年后才被译为英文（一九七六年）。英译本是由德文第五版（一九二六年）翻译的，中译本即由此英译本移译。
《认识与