四元素说是
古希腊关于世界的物质组成的学说。这四种元素是土、气、水、火。这种观点在相当长的一段时间内影响着人类科学的发展。
大约自西元前六世纪起的希腊，开始出现了对於事物构成来源的讨论与说法。首先，希腊第一位哲人
泰利斯Thales由推论及观察中，提出了水是构成宇宙的原质。他认为，水可以变成硬如石头的固体，也可以变成看不到、摸不到，却无所不在的气体，因此它的变化包含了所有物质的存在状态（固体、液体、气体三态）；而且许多生物都生活在水中，而所有的生物没有水都无法生活，所以，所有的物质或许就是有水产生的。但泰利斯认为他的结论并非就是真理，并告诉学生：「这是我的看法，我的想法，你们要努力改进我的教导。」
米利都派哲学家阿那克西曼德Anaxiruander则认为万物都出於一种简单的原始物质，但是那并不是
泰勒斯所提出的水，或者是我们所知道的任何其他的实质。它是无限的、永恒的而且无尽的，而且它包围著一切世界——因为他认为我们的世界只是许多世界中的一个。元质可以转化为我们所熟悉的各式各样的实质，它们又都可以互相转化。关於这一点，他作出了一种重要的、极可注意的论述：万物所由之而生的东西，万物消灭后复归於它，这是命辽规定的，因为万物按照时间的秩序，为它们彼此间的不正义而互相偿补。而这个论点，即衍生出来
五芒星顶端的灵魂元素；在鍊金术中也指出，万物的原始来自於prime matter（天地之心）。原始物质之下，他承袭了
巴比伦人和埃及人把水、空气和土看成是世界的主要组成元素的论点，再加上第四元素火，形成了四元素说法的前身。四大元素由这种原始物质形成之后，就以土、水、气、火的次序分为四层。火使水蒸发，产生陆地，水气上升把火围在云雾的圆管里。人们眼中看见象是天体的东西，就是这些管子的洞眼，使我们能从洞眼中望见里面的火。
后来，另一个米利都派哲学家，也是泰利斯教育出的一位勇於批评的学生——阿纳西米尼Anaximenes认为空气是构成宇宙的原质。他的论证是，空气从嘴里呼出来是热的，而在压力下喷出来时则感到是冷的。同样，通过凝聚的过程，气先是变成水，然后变成土。这些元素之间的差异只是量变的结果，元素只是凝聚或稀薄到不同程度的空气。
诗人兼哲学家
赫拉克利特Heraclitus对阿那克西曼德和阿那克西米尼的
唯物主义的倾向，表示轻蔑。在他看来，乙太火才是基本元素或实在，这是一种灵魂材料，一切都用它造成，也都要回到它那里去。在这个世界中，
对立面——如睡与醒，死与生，不断的交替就构成了这个永不熄灭的火的永不停止的节奏。万物都在有秩序地辽动，一切都处在流动——xavTaoEi的状态中。
也有人提出了土为构成宇宙的原质，但其来源资料似乎已不可考。
著名的希腊大数学家兼哲人
毕达哥拉斯Pythagoras，和他的学派放弃了单一元素的观念，提出了最初的四元素说。他们以为物质是由土、水、气、火四者组成，而这四者又由冷、热、湿、燥四种基本物性两两组合而成，例如水是冷与湿的组合，火是热与燥的组合。毕达哥拉斯并认为，宇宙中所有的事物都尊循著一个规则，而数字的规律正是这个规则中心。这个说法后来变形成了数字学。
恩贝多克斯Empedocles将前人们的说法加以整理以后，提出了更为明确的四元素看法。他延续了毕达哥拉斯的四元素说法，并认为这四种元素在整个宇宙中，受到两个对立的神力的影响，以各种不同的比例结合起来；所谓两个对立的神力，一是相引力，一是相斥力，即「爱」和「恨」的作用而使得元素相互混合和分离。
而四元素的说法，则是经过
亚里士多德的发扬光大，才得以有系统的确立。他反对德莫克利特的原子论（即物质是由一不可分割的最小粒子所组成），而大力提倡四元素说。认为一切物质都由土；水；空气和火而组成。它们被视为具有乾；湿；冷和暖等特徵的结合体。乾和冷产生土，而水的成份是湿和冷。亚里士多德认为，光是暖和湿的混合物；而暖和乾形成火！若按照四元素的理论看来，一棵破土而出的植物，是石头（土）和水同
太阳光中的火的一种结合。树木被砍伐并晒乾后，便失去水元素，这样就能燃烧了。而在燃烧后变成了石头（也即灰）和火。这样的解说比德莫克利特那不可见的原子假想来得易於理解。於是接下来的几个世纪，四元素说几成原始实体的定论。
在中世纪，四元素说曾经作为了
炼金术的理论依据。炼金术士们认为只要改变物质中这四种原始性质的比例，即可使普通金属变为黄金。
相较於东方的五行学说，四元素说也是西方
神秘学理论的基础。
四元素说承认了世界的物质性，是其进步的一面。但是却使化学的发展长期受到了阻碍。直到罗伯特.波义耳才否定了四元素说的错误，使得化学得以迅速发展。后来又经三百多年的发展，直到２０世纪初近代物理学的发展，才让我们逐步看清物质的真实面目。（