唐代刘禹锡的哲学著作，也是中国古代唯物主义文献中的重要著作。全书分上、中、下三篇。主要是在天人关系问题上，提出了“天人交相胜”的思想；又对有神论的社会根源和认识根源作了比较深刻的分析。
刘禹锡在《天论》中首先指出：当时对天有两种截然相反的观点。一种是“拘于昭昭者”，即坚持天是有意志的人，认为“天与人实影响，祸必以罪降，福必以善徕”，这就是所谓“阴骘之说”。另一种是“泥于冥冥者”，即坚持天没有意志的人，认为“天与人实相异，霆震于畜木，未尝在罪；春滋乎堇荼，未尝择善”，这就是所谓“自然之说”。
刘禹锡在“自然之说”的基础上，运用当时天文学、物理学知识进行了论证与发挥，形成了自己的唯物主义自然观。他说：“天，有形之大者也；人，动物之尤者也”，天和人都属于有形体的事物。“天之有三光悬宇，万象之神明者也，然其本在乎三川五行。浊为清母；重为轻始，两仪既位，还相为庸(用)”。天的日、月、星，虽然是万象中最清明的，但决不是什么神物，天地都是物质性的实体。天是“清”、“轻”的物质，地是“重”、“浊”的物质，这是对天地形成的朴素唯物主义的论述。
刘禹锡对于万物的生成过程，也做了朴素唯物主义的论述，认为万物都是“乘气而生，群分汇从，植类曰生，动类曰虫，倮虫之长，为智最大”。这是说万物都是由“气”而产生的，万物又分为植物与动物，人类则是动物中最有智慧的。“万物之所以无穷者，交相胜而已矣，还相用而已矣”。世界上一切所以能够不断繁殖运动，永远没有穷尽，其原因就在于它们之间互相克服和互相作用，这说明刘禹锡已开始认识到事物是在互相矛盾与互相联系之中，具有朴素的辩证法思想。
《天论》认为，事物的发展变化是由其内部必然规律和趋势所决定的，提出了“数存而势生”的命题。所谓“数”是指事物的发展规律，所谓“势”是指事物的发展趋势，“势”是依附于“数”而存在的。在一切事物发展的过程中，“必有数存乎其间焉”、“数存，然后势存乎其间焉”。他举例说，有两只船过河，风和水都是一样的，但却“一以沉，一以济，适当其数，乘其势尔”。沉没的船，由于过载超重，航行上又没有掌握规律；没沉的船，由于载重适当，并且也掌握了航行的规律。所以“沉”和“济”都是受客观规律(数)和必然趋势所决定的，根本不是什么“天”的意志。“天”也是有自身的发展规律与必然趋势的，“天形恒圆而色恒青，周回可以度得，昼夜可以表征，非数之存乎!恒高而不卑，恒动而不已，非势之乘乎!今夫苍苍然者，一受其形于高大，而不能自还于卑小；一乘其势于动用，而不能自休于俄顷，又恶能逃乎数而越乎势邪!”一切事物都有其自身的发展规律，这是不以人们的主观意志为转移的。
《天论》的重要贡献，就在于它提出了“天人交相胜，还相用”的学说。刘禹锡认为，人类社会(人)与自然界(天)是有区别的，这种区别就在于：“天之道在生植，其用在强弱；人之道在法制，其用在是非”。“阳而阜生，阴而肃杀；水火伤物，木坚金利；壮而武健，老而耗眊；气雄相君，力雄相长：天之能也。阳而艺树，阴而揫敛；防害用濡，禁焚用洒；斩木窾坚，液矿硎铓；义制强讦，礼分长幼；右贤尚功，建极闲邪：人之能也。”这就是说，自然界的规律在于生殖万物，它的作用在于能使万物生长强弱；人类社会的规律在于制定法制，它的作用在于辨别事物的是非，二者的职能是有根本区别的。刘禹锡还概括说：“天之所能者，生万物也”；“人之所能者，治万物也”。“天恒执其所能以临乎下，非有预乎治乱之尔；人恒执其所能以仰乎天，非有预乎寒暑之尔”。这就是说，天与人之间是根本“不相预”的。刘禹锡还指出：“天非务胜乎人者也”，而“人诚务胜乎天者也”。天是没有意识胜人的，而人却可以利用自然规律，去征服自然。
刘禹锡在《天论》中探讨了天命论产生的社会历史根源。他说：“人能胜乎天者，法也。”人类社会生活的“法制”有“法大行”、“法小弛”与“法大弛”三类。“法大行，则是为公是，非为公非。天下之人蹈道必赏，违之必罚。”在这种“赏罚得宜”的条件下，人们相信自己的力量，用不着去祈求上帝，也就不致于陷入有神论。“法小弛，则是非驳，赏不必尽善，罚不必尽恶。或贤而尊显，时以不肖参焉，或过而僇辱，时以不辜参焉。”只要稍微放松了法制，是非就混杂不清，这样人们对自身力量发生了怀疑，也就容易去乞灵于天命了。至于“法大弛，则是非易位，赏恒在佞，而罚恒在直，义不足以制其强，刑不足以胜其非，人之能胜天之实尽丧矣”。在这样的现实社会中，人们已完全不能掌握自己的命运，只有屈服于天或把天神化，最后走向有神论。所以刘禹锡作出结论说：“生乎治者，人道明，咸知其所自，故德与怨不归乎天；生乎乱者，人道昧，不可知，故由人者举归乎天，非天预乎人尔。”可见，刘禹锡对天命论社会根源的探讨，已导致了对当时唐王朝现实政治的批判。
刘禹锡对有神论产生的认识论根源，也进行了深刻的分析。他把人们对于客观事物的认识区分为两种情况：“理明”，即人们认识和掌握了客观事物的规律，就可以征服自然而不把天加以神化；“理昧”，即人们没有认识和掌握客观事物的规律，这样就不相信自己的力量，而把一切都归之于天意的支配，于是就走向了有神论。他以操舟为例，指出船在小河里走，快慢停航都由人掌握，大风掀不起波涛，漩涡也形不成险阻，有时平安，有时不平安，全靠人们自己的掌握。在这种条件下，“舟中之人，未尝有言天者，何哉?理明故也。”反之，在大江大河里航行，快慢停航很难掌握，狂风可以遮天蔽日，密云可以成灾为祸。这时平稳航行或不幸沉没由乎天，濒临危险而侥幸避免，也是由乎天。在这种情况下，“舟中之人，未尝有不言天者，何哉?理昧故也。”由此看来，“理明”不信天命而注重人力；“理昧”则信天命而忽视人力。有神论与无神论就在这里显示出不同的认识论根源。
刘禹锡的《天论》对天命论产生的社会根源与认识根源的分析，在当时有着重要的进步意义，他从社会历史观与认识论方面总结和概括了在天人关系问题上的唯物主义思想，从而把封建社会前期的唯物主义天人观推向了一个新的高度。