面对变幻莫测的自然现象和各种生产实践中的科学问题，墨子认为正确地描述其然，"摹略万物之然"和探究其所以然是科学活动的基本任务。墨子肯定自然万物"有其然，有所以然也"，自然万物，自然现象的形成及变化必然存在固有的物质原因。这一认识使墨子的科学认识活动避免了宗教、政治意识的直接干涉，保持其应有的客观性和实践性。同时在理论认识的表述中保持了相应的科学性和逻辑性。
　　墨子对自然现象的描述是基于对自然现象的反复观察， 从而能作出较为客观的记录。例如，墨子对重影这个比较复杂的几何光学现象的描述就相当正确。"景二，说在重。"①这里的景是指阴影，阴影的产生与光源有关，这里是说一个物体产生了两个阴影，这两个阴影有可能重叠，也有可能不重叠，也有可能部分重叠。这重叠的部分就是更深暗的重影。这条经文是对重影的描述。经说进一步探究了产生重影的原因，"景。二光夹一光，一光者景也。"②产生重影，首先必定存在着两个光源。其次，这两个光源发出的光线有一部分重合照到物体上。只有具备了这两个条件，才会产生重影。在光学上这重影叫做物体的本影，而两个光源不重叠的地方所形成的阴影，暗度就较重影为浅，在光学上叫做半影。墨子从重影现象的描述到对其产生原因的分析，完成了对重影这一比较复杂的几何光学现象的研究。下面，我们用图示的方法将墨子的认识表达出来。
　　又如对小孔成像的描述和原因的分析。应该说，小孔成像在实际生活中并不象重影现象那样容易观察到，它所需要的条件，从某种意义上是要人为加以控制的，因而可以说小孔成像的描述是对一种实验现象的记录。"景到，在午有端与景长，说在端。"①这里景是指一种像影，"到"是倒，"端"是点，即隔屏中的一个小孔，"午"意是指交错。这条经清晰地描述了小孔成倒像的条件和现象。光线穿过小孔才能成倒像，而且像影是有一定长度的。
　　经说进一步从端--小孔这个成像的基本条件分析、论证了小孔之所以能成倒像的理由。"景。光之入照若射，下者之入也高，高者之入也下。足蔽下光，故成景于上；首蔽上光，故成景于下。在远近有端与于光，故景库内也。"②小孔是成倒像的条件。由于光线照射是直线进行，"光之入照若射"，这样从物体高端射入的光线到达成影屏壁的下部，而从物体低端射入的光线则到达成影屏壁的上部，物体的真实状况和成影屏壁上的影像正好颠倒。对人来说，人足遮下光，故成像在上，人头遮上光，故成像在下。墨子分析了小孔成倒像的原因有两条，一是隔屏上透光的小孔，二是光的直线进行。"在远近有端与于光，故景库内也"，"库，易也。"③内是指隔屏里面的成影屏壁，库是指颠倒、变换，由于光线穿过小孔， 从而使物体在隔屏里面成影屏影上成倒像。下面，我们用图示的方法将墨子关于小孔成倒像的认识表达出来。
　　又如关于杠杆原理的认识，墨子指出："衡。加重于其一旁，必缶。"①"奥而必击，说在得。"②衡是指中国称。这段经和经说描述了称东西时的平衡状态和不平衡状态。造成这两种状态的表象原因，是两边的重量或相等或不相等。这种称衡现象，在当时的生产、生活中是常见的。称衡，汲水的桔槔都是很常见的用具。墨子进一步从杠杆原理的角度，说明了称衡现象的原因。"权重相若也，相衡，则本短标长。两加焉，重相若，则标必下，标得权也。"③称和桔槔一样，都有一个支撑点，称两端离支撑点的距离长短不一，短的一边是本，长的一边叫标。权是称陀，权在标这部分移动，本端系重物，如果以系绳处为支撑点，两边平衡的话，是因为本短标长。这是一个力矩平衡问题，而不是等臂的天平重量平衡。我们用A1 代表权（称舵），B2 代表权离系绳（支撑点）的距离，A2 代表重物，B2 代表重物离系绳（支撑点）的距离。如A1·B1＝A2·B2（这里A1＜A2，B1＞B2）则称的两端平衡，这是可用小称陀称大重量物体的根据。如果权与重物处各加一相同重量的重物a，则由于（A1＋a）·B1（A2＋a）·B2，所以标必下。墨子用杠杆原理（力矩平衡）完满地解释了称衡平衡的现象及其可称重的道理。下面，我们用图示将墨子关于力矩平衡的认识表示出来。
　　上面例举了三个例子，具体说明了墨子对科学活动的任务的认识。墨子认为，首先应该将在科学实践和生产实践中观察到的各种自然现象或实验现象正确地描述出来，然后分析这些现象可能发生的各种变化，从中寻找出一些规律性的东西出来。用一定的理论形式将这些规律性的东西明确地表述出来，或用已有的理论认识确定地解释这些现象，从而达到了既知其然，又知其所以然的科学认识活动的目的。在理论形式上达到既和感性实践活动相容，又在逻辑结构上达到前后一贯和比较完整的要求。