Ко второму этапу развития позитивистской мысли привели работы австрийских философов Рихарда Авенариуса и Эрнста Маха. Добытые ранними позитивистами результаты уже не устраивали философов новой позитивистской волны, махистов. Конт доверял данным науки без особых критических размышлений. Такая установка представлялась махистам весьма наивной. В конце XIX — начале XX в. они были свидетелями создания новых теорий: электродинамики Максвелла, специальной теории относительности, теории атомных частиц, физиологии Гельмгольца, становление которых было связано с пересмотром содержания старых теорий. Правомерность знаменитой механики Ньютона, господствовавшей в науке на протяжении более чем двух веков, была поставлена под сомнение. В этих условиях не любым данным науки можно было безоговорочно доверять. Мах — не только философ, но и физик. Авенариус, разрабатывая проблемы физиологии, был в курсе новейшей науки, ее проблем. Будучи компетентными и в философии, и в ряде частных наук, Мах и Авенариус ставят перед собой задачу очищения не только философии, но и вообще науки от ненаучных измышлений. Речь идет о критике всякого опыта, об эмпириокритицизме.
Итак, перед махистами стояли все те же "проклятые" вопросы философии и науки: какие понятия являются научно приемлемыми, что стоит за ними? Подход, который разработали махисты, казался им радикальным решением главнейших философских проблем. Суть придуманных новаций состояла в следующем. Был провозглашен отказ от деления на субъект и объект. Согласно концепции принципиальной координации Авенариуса, все изучаемые явления существуют не иначе как в координации с субъектом. Для человека лишено смысла признавать существование наряду с субъектом независимого от него объекта. Если вы разграничиваете объект и субъект, то неизбежно возникает трудный вопрос о самой возможности познания объекта. Ведь не случайно Кант считал, что объект остается для субъекта "вещью в себе". Для махистов указанная проблема не существует: субъект познает сам себя и тем самым — свое окружение.
Другая сложная проблема касается понятий, теорий и их содержания. Ситуация выглядит относительно простой тогда, когда можно указать на непосредственные референты понятий, образующих теорию. К такому решению и стремился Мах. Он считал, что в конечном счете базовыми научными данными являются ощущения, или элементы. Всякое понятие сводится к элементам, оно есть обозначение их некоторой совокупности. Законы дают связь элементов. То, что неискушенные в тонкостях научного знания люди называют телами, есть комплексы ощущений. Мах требует, чтобы все, о чем размышляет человек, можно было проследить мысленно вплоть до чувственных элементов. С этих позиций Мах отрицал реальность как абсолютного пространства и абсолютного времени, так и атомов. В первом случае его критика способствовала отказу от догм ньютоновской механики. Отрицание Махом реальности атомов препятствовало развитию атомной теории. Атомы для Маха — это те самые первосущности, которые он не хотел признавать ни в качестве объективных, ни в качестве понятий, реалий. Между тем ход развития научного познания указал на известную внутреннюю противоречивость махизма. Так или иначе, но сообществу ученых, причем отнюдь не по своей прихоти, приходилось признавать реальность объекта и особую, несводимую к ощущениям, природу понятий. В своем стремлении в полной мере учесть роль и значение ощущений в научном познании махизм представляет собой вполне правомерную форму философии. Но когда это стремление доводится до отрицания реальности объектов и других отображаемых понятиями реалий, то субъективно-идеалистический радикализм махизма становится очевидным. Мир устроен более сложно, чем считали махисты. Это относится и к сфере науки. Мах, по справедливому замечанию Эйнштейна, недостаточно подчеркнул понятийный характер мышления. Другими словами, Мах не смог понять сложную природу теоретического мышления. Махизму не удавалось избежать субъективно-идеалистических и радикально-эмпиристских крайностей.
Махизм явился вполне закономерным этапом развития философской мысли. Многие претензии махизма оказались несостоятельными, в частности, это относится к принципу экономии мышления, т. е. к требованию свести понятия к ощущениям и сократить в итоге число объясняющих элементов.
Вместе с тем заслуга махизма состоит в том, что он прошел путь исследования, который как бы "бросается в глаза" и кажется очевидным. Каждый, кто занимается наукой, а тем более научными экспериментами, может подтвердить, что соблазн попытаться свести все к ощущениям весьма велик. Неудачи махизма предохраняют знающих историю исследователей от старых соблазнов. Махизм подвел вплотную к третьей форме позитивизма — неопозитивизму.
Махизм относят к феноменализму, релятивизму, агностицизму. Для сторонников махизма феномены — данные сознания, элементы опыта, составляющие единственную реальность. Махизм классифицируется как нейтральный монизм, пытающийся вывести и физическое и психическое из нейтрального начала (из элементов опыта). Монистические воззрения как материалистов, так и идеалистов должны быть заменены более совершенным нейтральным монизмом, который устраняет из философского оборота категории материи и сознания, заменяя их категорией чистого опыта. Махизм предложил своё решение психофизической проблемы, согласно которому душа и тело построены из одних и тех же «элементов» (ощущений), и поэтому нужно говорить не о соотношении реальных процессов — физиологических и психических, а о различных комплексах ощущений. Исторически махизм близок философии Дж. Беркли и Д. Юма.
Основу учения Маха составляет теория (принцип) экономии мышления и идеал чисто описательной науки. Экономию мышления Мах объявляет основной характеристикой познания вообще, выводя её из изначальной биологической потребности организма в самосохранении, обусловливающей, по Маху, необходимость приспособления организма к фактам. Ту же идею Авенариус выражает в принципе наименьшей траты сил.
Из принципа экономии мышления Мах выводит положение об описании как идеале науки. В развитой науке объяснительная часть является излишней, паразитической и в целях экономии мышления должна быть удалена. Одним из таких паразитических элементов науки махизм считает понятие причинности, которое он предлагает отбросить и заменить его понятием функциональной зависимости признаков явлений.
Методологические принципы экономии мышления и чистого описания применяются к теории познания. Понятия субстанции, вещи — мнимое понятие, мнимой является и проблема отношения субстанции и её свойств. Из требования необходимости определения понятий через наблюдаемые данные следует, что всё познание опирается на основные элементы. Такими элементами являются непосредственные чувственные данные, ощущения — предел разложения эмпирического опыта. Основу знания составляют не непосредственно элементы мира, а описания фактов в их элементах, то есть описания, состоящие в фиксации функциональных и затем логических связей между элементами мира. Понятие вещи и понятие Я являются лишь условными наименованиями комплексов элементов.
Мах отрицал реальность атомов и объявлял их лишь удобным средством систематизации опытных данных. Также он критиковал понятия массы и абсолютного пространства ньютоновской физики.