王充出身于寒门，很小时就失去了父亲。他少年时学习很努力，因家贫买不起书，常到书肆看书，看过一遍，就能记诵下来。经过勤苦的学习，终于博通九流百家之言，成为学识渊博的著名学者。他曾到京师洛阳游学，并进入太学深造，拜班彪为老师，向他学习。王充虽喜好博览群书，但不流于记诵，不拘于辞章文句，他注重文章所阐释或蕴藉的事理，注重理论和实践的结合，善于把书本知识和现实问题联系起来，对前人的理论和见解有选择地吸收。他平时注意观察自然界和社会生活中存在的问题，并极力探求产生问题的原因。他从京师返回故里后，便以教授生徒为业。后来，他任会稽郡的功曹，对于当权者不当行为，多次进行劝说，结果，不是受到斥责，就是不了了之，存在的问题始终得不到解决。王允看到自己的建议不被采纳，便横下心来，辞去了职务，呆在家里关门潜思，专事著述，力图把自己的思想记述下来，留给后人。他在自己家的门窗和墙壁上都放上了刀笔，一有心得就马上记录下来。经过多年专心致志的努力，写了大量的著作，其中最重要的著作就是《论衡》。这是他30年心血的结晶，是反对谶纬迷信和批判唯心哲学的不朽作品，这部著作几乎涵盖了王充的全部思想。
自西汉以来，谶纬迷信日益猖獗，广为流行，在上君臣希冀长生不死，下层百姓企图消灾解祸。这是“独尊儒术”发展的必然产物。汉武帝为了封建“大一统”的政治需要，采纳的董仲舒“罢黜百家，独尊儒术”的建议，使儒学定于一尊。董仲舒从解释儒家的精典着手，建立了一整套神学世界观，使儒学走上宗教化的道路。他提倡“天人感应”的神学目的论，在政治上论证了封建专制统治的合法性和合理性，它虚构了天的至高无尚，以树立皇帝的最高权威，来维护和加强地上君主的统治。就对科学技术的影响而言，它排除了进行科学探索的必要性，而用唯心主义、形而上学的说教代替之，想一劳永逸地完成对自然科学的任何研究。它认为自然界、人类社会的一切现象，都是按着天的意志而显现的。认为天气的暖、清、寒、暑是对帝王好、恶、喜、怒的感应，春、夏、秋、冬四季变化是天的爱、严、乐、哀的表现。它几乎要窒息了人们对自然现象的规律进行探索的任何生机，对科学技术的发展产生极大的阻碍作用。在天人感应这一神学目的论的指导下，谶纬迷信猖獗是不可避免的了。对此，王充以他智慧的头脑，基于理性，进行了深刻的分析和批判，建树了战斗的唯物主义无神论思想。
谶纬是一种庸俗经学和封建迷信的混合物。谶是用诡秘的隐语、预言作为神的启示，昭告吉凶祸福、治乱兴衰的图书符录。纬是用宗教迷信的观点对儒家经典所作的解释。为了揭露贵族地主们利用谶纬宣传的贫富贵贱，命中注定的伪善说教，王充指出，人是自然界的一部分，人和万物一样，是禀受天地元气而成（元气是一种混沌的原始的物质元素），人的自然属性与万物并没有区别。他说：“人，是物，物，也是物。即使贵为王侯，禀性上和万物也没有区别。”他指出，一个人的才能操行跟富贵贫贱，没有必要的联系，才能出众，行为高尚，并不能保证必然富贵；才能低下，行为卑微，也不能保证必定卑贱，不能用权势的大小或地位的高低作为德才优劣的标准，更不能作为划分好人坏人的尺度。这就否定了天有意识的观念。
对于贵族地主如何富贵腾达，王充进行了辛辣的嘲讽。他描绘当时的官僚“无篇章之诵，不闻仁义之语。长大成吏，舞文巧法，徇私为己，勉赴权利。考事则受贿，临民则采渔，处右则弄权，幸上则卖将。一旦在位，鲜冠利剑，一岁典职，田宅并兼”。官僚们的不学无术，钻营苟求，贪赃枉法，刻剥百姓的丑恶嘴脸，跃然纸上。
对于天有意志的谬论，王充进一步加以批判。他指出，天只是一种自然存在。日月运行有一定的规律，日蚀月蚀有一定的时间，云雨霜露也是自然现象，都不是祥瑞和灾异的反映。他认为，云、雾、露、雨、霜、雪等，是大气中的水在不同气温条件下的不同表现形式。是地气上升遇冷而凝成的，根本就没有什么神龙施雨。雷电杀人不是上天惩罚有罪的人，雷电是阴阳之气“分争激射”而引起的。他还描述了雷电杀人的一系列事实。他还认为潮汐也不是鬼神驱使的，跟月亮圆缺有密切关系，和河道的宽狭也是分不开的。他认为虫灾和官吏为害没有必然的联系。虫子是一定温度和湿度条件下的产物，并非一年四季都出现虫害，虫子有自己的生活史，生有时，死也有时。他还列举了许多抗御虫灾的方法，王充的这些认识和措施都与“天罚说”截然对立，水火不容的。
王充还对人的生死变化作了唯物主义的解释。他认为人是由阴阳二气构成的，死后再还原成气。人之所以能活着，是因为身体内存在着精气，精气耗尽了，人也就死了。保持人体精气的是血脉，死人的血脉枯竭了，精气也就消散了。形体腐烂后，就形成了土，不会变成鬼。对于那些“道术之士”企求“轻身益气，延年度世”的荒诞思想，王充也予以批驳，他指出“有始者必有终，有终者必有始，唯无终始者，乃长生不老”。把认识提高到新的高度。这里王充利用了当时医学的成就，继承了桓谭等人关于形神关系的唯物见解以及对长生不老术的批判，阐发了无神论和朴素辩证法的观点，对当时及后世鬼神迷信观念都是有力的抨击。
在王充的思想中，也包含着宿命论等唯心主义的糟粕，他对一些自然科学问题的见解也不尽正确，甚至落后于同时代的人，这一方面同当时的科学发展水平有关，另一方面和王充存在的片面思想方法有关。但是王充毕竟建立了一套反封建神学的“无神论”思想体系。而且在同“天人感应”和各种迷信思想的斗争中，王充所应用的科学武器涉及到天文、地理、物理（力、声、热、电、磁等知识）、生物、医学、冶金等领域，这既是他博览群书的结果，也是他善于观察、探索自然奥秘的结晶。在那谶纬迷信横行的时代，王充依据知识的理性，大胆地抨击“天人感应”学说，建树自己的无神论思想体系，无疑是大智大勇的探索精神发挥了重要的作用。
科学的力量是无穷的，迷信在科学的身边永远是站不稳的。