Défenseur farouche du matérialisme au sein des Idéologues, notamment avec Destutt de Tracy, il prendra tardivement une attitude plus spiritualiste en accordant à la nature une finalité.
Cabanis est fortement inspiré par Locke, dont il lut les écrits pendant ses études, et qui le mit sur la voie de la philosophie classique et de la philosophie de son temps, et notamment du sensualisme de Condillac. Son apport original à la postérité de ces deux penseurs sera l'introduction de la physiologie dans la psychologie.
Selon lui, la formation de nos idées est conduite par la sensibilité organique, qui dirige aussi l'activité de nos organes, et donc la totalité de chaque être vivant. Par l'observation d'états pathologiques, ou de l'effet de narcotiques, et des états psychologiques associés, il présente nos pensées comme un résultat physiologique d'une perception par un organe approprié, le cerveau. Ainsi, il ancre l'instinct au sein de la charpente matérielle de chaque être vivant, comme l'est chaque organe par sa prédisposition à effectuer telle ou telle tâche dans l'organisme.
Trouvant son origine dans un rejet de l'innéisme par Locke et dans la dichotomie de Condillac entre les sensations externes et les idées réfléchies par l'intermédiaire du langage, la philosophie de Cabanis constitue une sorte de retour à l'innéisme, mais après avoir sorti l'innéité du domaine spirituel pour la placer au sein du matérialisme. Elle forme ainsi un appui de l'idéalisme dans le domaine médical qu'utiliseront Schopenhauer dans sa philosophie de la volonté et Maine de Biran dans sa psychologie.
En ce qui concerne les questions religieuses, la philosophie de Cabanis n'est pas férocement athée car elle attaque plus les religions telles qu'elles sont que l'idée de Dieu elle-même. Considérant le fait que les religions ont apporté plus de maux que de bienfaits, il en conclut que l'on doit s'en méfier. Il attribue l'origine des idées religieuses à un besoin naturel de l'humain, qui lui fait adopter les idées les plus agréables sur ce qu'il est lui-même.
Malgré ces contributions importantes à la pensée occidentale, Cabanis a souffert parfois d'une image médiocre entretenue par ses détracteurs, suite à des citations plus ou moins adroites qui ont desservi le matérialisme. C'est lui qui a dit que le « cerveau digère les pensées comme l'estomac digère les aliments, et opère ainsi la sécrétion de la pensée », et que « le moral n'est que le physique considéré sous certains points de vue particuliers ».
