他指出：“美育者，應用美學之理論於教育，以陶養感情為目的者也。”他非常重視美育，認為美育是進行世界觀教育最重要的途徑，是引導人從現象世界過渡到實體世界的津梁。在他看來，人從現象世界通向實體世界存在的障礙不外兩種意識，一是人我之差別，二是幸福之營求。“有人我，則於現象中有種種之界畫，而與實體違。有營求則當其未遂，為無己之痛苦。及其既隧，為過量之要索，循於現象之中，而與實體隔”。因此，化人我之差異、泯營求之念便是從現象世界走向實體世界的關鍵。要達到這一目的，不能用“旦旦而聒之”的方式，也不是“枯槁單簡之言說”就能實現的，必須借助於美育，“教育家欲由現象世界而引以達於實體世界之觀念，不可不用美感之教育”。在他看來，政治家是務實的，主要謀求現象世界之幸福；宗教家試圖脫離現實生活而追求彼岸的實體世界；教育家“則立於現象世界，而有事於實體世界者也”。就是說，要通過現象世界的認識，達到實體世界的理想。在“五育”之中，智育和體育比較執著於現象世界，德育和世界觀教育則要求對現象世界持超脫的態度，積極進取於實體世界，而這種進取必須輔之以美育。他說：“美感者，合美麗與尊嚴而言之，介於現象世界與實體世界之間，而為津梁。”因為人的心理品質包含知、情、意三個方麵，健全的人格要求三者和諧一致地發展。德育、體育主要與意誌相關，智育主要增長知識與智力，而美育則直接與情感相聯係。美育的這種獨特地位和作用，是不可缺少的，是德育、智育、體育所難以取代的。
美育的重要性源於其特點。“提出美育，因為美感是普遍性，可以破人我彼此的偏見；美感是超越性，可以破生死利害的顧忌，在教育上應特別注重。”美育具有兩重性，即普遍性和超越性。他說：“食物之入我口者，不能兼果他人之腹；衣服之在我身者，不能兼供他人之溫；以其非普遍性也。美則不然，即如北京左近之西山，我遊之，人亦遊之，我無損於人，人亦無損於我也。隔千裏兮共明月，我與人均不得而私之。”因此，美育能克服日常生活中形成的那兩層障礙，使人們養成高尚純潔的習慣，超越利害，融合人我，從而保持一種健康、平靜的心態。尤其是在人類麵臨戰爭的相互殘殺，或者在“物質愈發達，情感愈衰頹”的社會環境中，美育的作用更為顯著。1935年，他在答《時代畫報》記者問時指出：“我們提倡美育，便是使人類能在音樂、雕刻、圖畫、文學裏又找見他們遺失的情感。我們每每在聽了一支歌，看了一張畫、一件雕刻，或是讀了一首詩、一篇文章以後，常會有一種說不出的感覺，四周的空氣會變得更溫柔，眼前的對象會變得更甜蜜，似乎覺得自身在這個世界上有一種偉大的使命。這種使命不僅僅要使人人有飯吃，有衣裳穿，有房子住，它同時還要使人人能在保持生存以外，還能去享受人生。知道了享受人生的樂趣，同時便知道了人生的可愛，人與人的感情便不期然而然地更加濃厚起來。那麼，雖然不能說戰爭可以完全消滅，至少可以毀除不少起釁的秧苗了。”美感是普遍性的，可以破人我彼此的偏見；美感是超越性的，可以破生死利害的顧忌，在教育上應特別注重。普遍指人們對美的感受是普遍存在的；超越指超越現實利害，進入絕對自由的觀念世界。他說在現象世界，人人都有愛惡、驚懼、喜怒、悲樂之情，不過這種情感隨著人的離合、生死、禍福、利害等現象而改變，但美感教育，使人“自美感以外，一無雜念”，人進入這種境界則“已接觸於實體世界觀念矣”。後來在《以美育代替宗教說》一文中，他把美感教育這種特性說得更加明確：“純粹之美育，所以陶養吾人之感情，使有高尚純潔之習慣，而使人之我見，利己損人之私念，以漸消沮者也。”美育可以陶冶情感，使人日趨高尚；可以去私忘我，超脫利害；可以使人寄托於美的享受，去掉生活惡習，從而美化人生。正因為美育具有使人的道德品質高尚純潔的特性，所以美育的倡導是絕對必要的。
蔡元培認為，美育不但可以輔助德育的完成，而且可以促進智育的飛躍。當你沉浸於自然美的氛圍或藝術美的意境時，就會消解占有的衝動，而增進“創造的衝動”。所以他要求“知識以外兼養感情”、“治科學以外兼治美術”，不僅體會人生的意義和價值，而且在科學研究中增添生動活潑的精神，激發創造的活力，有利於創新型人才的培養。
蔡元培主張“以美育代宗教”。這一思想的提出是有一定的曆史背景的。辛亥革命失敗後，教育界出現一股“尊孔讀經”，鼓吹“一切歸功於宗教觀，遂欲以基督教導國人”的迷信宗教的思想浪潮，對此，他於1917年4月8日在北京神州學會上發表演說，首次提出“以美育代宗教說”。在《以美育代宗教說》、《美育》、《美育代宗教》等文章中，蔡元培對此從心理學與教育學兩方麵進行了分析。