在巨著《學術的偉大複興》中，培根闡述了他一係列的有關科學的認識論。其中第二部分《新工具論》，是這一著作的核心。
培根認為，當時的學術傳統是貧乏的，原因在於學術與經驗失去接觸。他主張科學理論與科學技術應相輔相成。他曾列出一張他認為值得研究的一百三十個課題和操作方法的表，請求詹姆斯一世頒布命令收集這些資料。實際上他隻得到很有限的一些資料。在此基礎上，他提出了關於科學的一係列看法和主張，如他提出熱的本質是運動，因為有熱的情況出現時總有運動存在。他還認為，產生可感覺到的熱效應的原因是物體微粒的運動，這種運動具有原子的特性等。
培根的哲學思想是唯物主義的。他反對經院哲學和唯心主義。他極力批判經院哲學，主張打破“偶像”，鏟除各種偏見和幻想。他主張雙重真理說，強調發展自然科學在人類生活中占有重要的地位。他認為自然是物質的，物質是多種多樣的、能動的，人類掌握知識是為了認識自然和征服自然。他認為，一切知識來源於感覺，感覺是可靠的。
培根的科學方法是以實驗定性和歸納為主的，其思想進步的一麵，反映了英國資產階級在上升時期對發展科學的要求。但他的學說中也充滿了神學的不徹底性，如認為有“理性靈魂”的存在等。他不同意在科學方法上使用數學和演繹法，他的這些觀點對機械唯物論有很大影響。
弗蘭西斯·培根是近代哲學史上首先提出經驗論原則的哲學家。他重視感覺經驗和歸納邏輯在認識過程中的作用，開創了以經驗為手段，研究感性自然的經驗哲學的新時代，對近代科學的建立起了積極的推動作用，對人類哲學史、科學史都作出了重大的曆史貢獻。為此，羅素尊稱培根為“給科學研究程序進行邏輯組織化的先驅”。
培根的著作長期吸引著曆史學家們的興趣。作為英國的大法官，他在1623年被發現有受賄行為之前，一直是詹姆士一世議會綱領的主要政治設計師。他因為其《論說文集》和曆史劇而一直受到文學評論家的高度敬重，但他卻主要致力於自然知識的革新。的確，他未完成的《偉大的複興》在該世紀下半葉產生了非常重要的影響，以至於人們可以有把握地認為在當時剛出現的科學學會和科學院中進行的許多工作都受到了培根的啟示。
培根死後，人們為懷念他，為他修建了一座紀念碑，亨利·沃登爵士為他題寫了墓誌銘：聖奧爾本斯子爵；如用更煊赫的頭銜應稱之為“科學之光”“法律之舌”。