Posiblemente sea éste el libro más importante que escribió Descartes. Está dividido en seis meditaciones, en las que analiza la existencia del yo, la existencia del mundo externo y la existencia de Dios. Descartes duda de todo para llegar a una verdad indubitable. Según su tesis, todo lo que sabemos acerca del mundo lo hemos recibido por los sentidos, pero éstos pueden fallarnos, y no es conveniente guiarnos de quien nos ha engañado aunque sea una sola vez. Otro argumento a favor de que no podemos fiarnos de lo que sabemos es del sueño, es decir, no sabemos si estamos soñando o despiertos. El argumento del sueño ya fue predicho por los filósofos hindúes, en los que el universo entero se manifiesta como un sueño de Brahman. Pero hay verdades ciertas ya sea que esté soñando o despierto, como las verdades matemáticas. Aquí Descartes acude a la posibilidad de que un genio maligno de un gran poder también nos engañe en estas verdades tan evidentes. Hay una verdad evidente, que mientras soy engañado, soy. Pienso luego existo se convierte en una verdad intuitiva y no en la conclusión de un silogismo. Los críticos de Descartes proponían que el alma no siempre piensa, según la idea de Locke. Con esta tesis, Descartes llega a la primera verdad. Que el yo existe. En la tercera meditación trata de demostrar la existencia de Dios mediante el argumento ontológico. Ya san Anselmo había creado este argumento para demostrar la existencia de Dios a priori. En el concepto de Dios está incluida su existencia, pues un ser perfecto tiene que existir necesariamente, o dicho en otras palabras, la esencia de Dios implica su existencia. Leibniz retocará este argumento y dirá que si Dios es posible, existe. Para eso todos los atributos divinos deben ser compatibles y no contradictorios. Pero ¿cómo puede ser esto posible? Herbert Spencer refuta esta idea. Si Dios es omnipotente, ¿cómo puede no ser el causante del mal? Si Dios es infinito, ¿dónde está? De alguna manera Dios estaría sometido a sus propias normas o leyes eternas, como Spinoza explicará en su Ética. La otra demostración de la existencia de la idea de Dios proviene del infinito, un concepto que el ser humano no puede formar, y que según Descartes, Dios ha puesto en el hombre como la señal del artífice en su obra. El infinito sería una idea innata, no adventicia, y nos conduciría a la divinidad. El resto de las meditaciones discurren en torno a la existencia del mundo externo, pero éste queda verificado una vez se demuestra que Dios no es engañador y que nos podemos fiar de Él.

Muchas son las críticas de los objetores de Descartes a su doctrina, pero todos tienen en común las mismas temáticas. Hobbes niega que se puedan separar la esencia de la existencia de las cosas. Gassendi argumenta que Dios es la totalidad de todos los seres finitos juntos, una especie de clase de todas las clases, pero esto le llevaría a un panteísmo naturalista que rechaza. Mersenne y el padre Arnauld le recuerdan a Descartes el círculo vicioso en el que entra al sostener que para que lo que percibimos clara y distintamente sea verdadero, Dios debe existir. Pero para demostrar la existencia de Dios, primero tiene que demostrarse que la conciencia existe.

Descartes fue considerado el padre del idealismo. Sus ideas tuvieron eco en Spinoza y Leibniz, y Kant no podría haber desarrollado su sistema sin la noción de conciencia cartesiana. Su influencia llegó hasta el siglo XX, donde autores como Husserl o Merleau – Ponty revelan la importancia del cogito y de la subjetividad en la fenomenología.