Istotą myśli Bacona było dążenie do reformy wiedzy, oparte jednak na zastanych przez niego kategoriach filozoficznych. Poglądy filozoficzne Bacona zostały ukształtowane pod wpływem dzieł Arystotelesa, św. Augustyna, arabskiej filozofii średniowiecznej, a także Piotra z Maricourt (XIII w.). Jednym z najpoważniejszych źródeł wpływu była metafizyka światła. Bacon sądził, że wiedza filozoficzna jest skutkiem boskiego oświecenia (
iluminizm). Przyjmował trzy źródła doświadczenia — pierwsze jest zmysłowe, drugie duchowe, opierające się na iluminacji oraz trzecie opierające się na biblijnym objawieniu. Przyjął jedność i powszechną potencjalność materii oraz wielość form (pluralizm form) w bycie. Uważał, że Bóg stworzył duszę rozumną złożoną z materii i formy, a ponadto tożsamą z intelektem czynnym. Określił
species jako element pośredni, przez który przyczyna oddziałuje na inny byt (np. światło jest
species słońca, dzięki któremu przedmioty stają się widzialne) i zastosował to rozumienie do wyjaśnienia natury Trójcy Świętej. Sympatyzował z profetycznymi koncepcjami Joachima de Fiore. Krytykował współczesną mu strukturę wiedzy i głosił program oparcia nauki na matematycznych metodach dowodzenia i eksperymencie. Był jednym z prekursorów wprowadzenia eksperymentu jako metody naukowej. Cel nauki, według Bacona, miał być zawsze praktyczny, a zwieńczeniem praktyki zbawienie. Wyróżnił 4 rodzaje błędów uniemożliwiających osiągnięcie wiedzy prawdziwej. Są nimi zaufanie do bezwartościowych autorytetów, uleganie wpływowi powszechnie przyjętych zwyczajów, podleganie sugestiom tłumowi oraz ukrywanie własnej ignorancji, połączone z manifestowaniem rzekomej mądrości. Sam starał się uprawiać naukę zgodnie z głoszonym przez siebie programem. Opracował m.in. teorię szkieł wypukłych, przewidział wynalazek soczewek, mikroskopu i teleskopu, jako jeden z pierwszych w Europie pisał o igle magnetycznej, o wyrobie i użyciu prochu strzelniczego, proponował reformę kalendarza; wysuwał również wiele pomysłów dotyczących wynalazków technicznych, np.: okrętu bez żagli, maszyny latającej, pojazdu mechanicznego; 1250 przedstawił pierwszy na świecie projekt spadochronu.