Selon Frege, d'une part, la pensée est inséparable du langage, qui permet à l'attention de se libérer de l'immédiateté par des éléments sensibles, les signes; le langage libère la pensée comme la technique de navigation contre le vent libère du vent par le vent. Mais, d'autre part, les langages ordinaires pèchent par équivocité des signes, et aussi par le fait qu'ils ne sont pas calqués sur les lois de la pensée, mais plutôt sur la psychologie humaine. L'écriture constitue une étape importante dans la libération de la pensée rigoureuse; elle permet de s'appuyer sur des signes constants, et aussi de rapporter librement l'énoncé aux lois de la logique. Dans ces conditions, la première tâche de la logique sera d'édifier un langage logique aussi rigoureux que possible, où toute lacune dans l'exposé des raisons sera aperçue d'un coup d'oeil. (Que la science justifie le recours à une idéographie, article publié en 1882 dans le Zeitschrift für Philosophie und philosophische Kritik (81).)
Frege a développé une conception du langage à la suite de ses recherches logiques. Über Sinn und Bedeutung est l'article classique qui expose deux problèmes à propos de la signification des phrases, et où il montre que l'on doit distinguer sens et dénotation :
(Pour la critique de cette théorie par Russell, voir Description définie)
Frege distingue sens et dénotation ; la dénotation est l'objet auquel on fait référence, le sens est le mode de donation de la dénotation. Exemple :
Cette distinction, qui sera rejetée par Russell, a pour objet d'expliquer qu'une formule comme a=b ait une utilité, c'est-à-dire qu'elle ne se réduit pas à a=a. Nous apprenons par cette formule que deux concepts distincts renvoient à un seul et même objet. En effet le concept se dit d'un objet, mais ne se confond pas avec lui. Le cheval est en fait un certain objet que nous dénotons par sa propriété d'être un certain cheval. Il y a un cheval veut dire qu'il existe un x (objet dénoté), tel qu'il est un cheval (concept signifié). En effet, le langage désigne le plus souvent moins chaque objet par un nom propre que par une catégorie commune à plusieurs objets.
Notons que Frege explique qu'il ne faut pas psychologiser cette distinction. Le sens n'est nullement la représentation subjective que chacun introduit sous le concept. Il est rigoureux et universel. L'expression "2+2" a la même dénotation que "3+1", mais non la même signification. Elle ne renvoie pourtant en rien à quelque image subjective.
L’apport de Frege aux mathématiques concerne entre autres :
Frege a développé une méthode de formalisation de la pensée fondatrice de la logique moderne. Ces travaux ont notamment trait aux points suivants :
Le développement d'une notation formelle de la pensée est une tentative de réaliser l'idée de Leibniz d'une langue caractéristique universelle. Cette notation est exposée en 1879, dans Begriffsschrift, puis en 1893, dans Grundgesetze der Arithmetik.
Dans sa logique, une expression complète est une expression signifiante, dénotant un objet :
Les deux derniers types d'expression contiennent des fonctions, par exemple, dans le nom complexe « (2)2 », « ( )2 » est la fonction, les parenthèses indiquant la place des arguments de la fonction. Sans ces arguments (de type simple ou complexe), la fonction est incomplète et s'appelle un concept.
L’objet « (2+2) » dénote le résultat de son application sur les arguments, à savoir « 4 » ; en revanche, les propositions (Frege écrit « concept ») dénotent des valeurs de vérité. Il y a deux valeurs de vérité :
Dans cette conception, une prédication s'analyse comme une fonction.
Un prédicat est donc une fonction d'une ou plusieurs variables que ses arguments divisent en vrai ou en faux. La proposition : « Le soleil brille » signifie que l'objet dénoté par Le soleil tombe sous le concept signifié par brille. Le concept est noté B( ) ; Le soleil brille est noté B(s). Il y a également des fonctions à deux, trois, quatre… arguments : on note F(( ),( )), une fonction à deux arguments.