Fue una figura decisiva de la Ilustración como escritor, filósofo y enciclopedista francés. Reconocido por su empuje intelectual y su erudición, por su espíritu crítico así como su excepcional genio, marcó hitos en la historia de cada uno de los campos en los que participó: sentó las bases del drama burgués en teatro, revolucionó la novela con Jacques le fataliste o La religiosa y el diálogo con La paradoja del comediante, y, por otra parte, creó la crítica a través de sus salones. En conjunto con Jean-Baptiste le Rond d’Alembert alentó, supervisó la redacción, editó y compiló una de las obras culturales más importantes de la centuria: la Encyclopédie ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers, obra magna compuesta por 72 000 artículos, de los cuales unos 6000 fueron aportados por el propio Diderot.
En el transcurso de su vida como intelectual, Diderot se dedicó a los más distintos ámbitos de la ciencia; sus intereses abarcaron áreas de la química, de la física, de las matemáticas, así como también, y sobre todo, de la historia natural, la anatomía y la medicina. Por todo ello, Diderot fue uno de los autores filosóficos más polifacéticos e innovadores del siglo XVIII, manteniéndose al tanto y participando activamente de las principales discusiones y formación de teorías en su época.
Sus primeras obras filosóficas (Pensamientos filosóficos, Carta sobre los ciegos) traslucen un pensamiento crítico, escéptico, sensista, radicalmente empirista y deísta. A partir de su fundamental Interpretación de la naturaleza (1753) y de Conversaciones entre d´Alembert y Diderot (1769), El sueño de d´Alembert (1769) y Principios filosóficos sobre la materia y el movimiento (1770), adopta el materialismo como sistema, junto con un monismo al estilo de Spinoza y evoluciona hacia el ateísmo.