蔡元培是我國近代反對“尊孔”的先驅者之一，他同陳獨秀等《新青年》編者是完全一致的，從而有力地捍衛了民主與科學的旗幟。他後來曾說我素來不讚成董仲舒罷黜百家獨尊孔氏的主張。清代教育宗旨有‘尊孔’一款，已於民元在教育部宣布教育方針時說：“他不合用了。到北大後，凡是主張文學革命的人，沒有不同時主張思想自由的。”
蔡元培是近代科學的熱心提倡者。他青年時期就懷有科學救國的思想，期望科學發達，國家富強。他在清末翰林院供職時，就披閱過諸如《電學源流》、《電學綱目》、《電學入門》、《電學問答》、《化學啟蒙初階》、《光學量力器圖說》和《井礦工程開煤要法》等自然科學及應用科學方麵的知識。後來他考察了歐美各國科學技術發展的現狀，認為“歐化優點即在事事以科學為基礎。生活的改良，社會的改造，甚而至於藝術的創作，無不隨科學的進步而進步。”他強調科學是社會進步的杠杆，認為中國要發展新文化，就必須特別注意科學的發展。他到北大的第一次演說中，就要求“大學學生，當以研究學術為天職”，鼓勵學生組織學會，深入研究高深學問。在學係和課程建設上，他也十分注意突出自然科學的地位。他希望青年學生立誌發展科學文化事業，使中國“參加於世界學術之林。”蔡元培還以他的地位和影響，大力支持我國的科學研究事業。1914年留美學生任鴻雋、趙元任、楊杏佛、秉誌等，在國外發起組織中國科學社，為國內介紹科學知識，聯絡人才，求中國科學之發達。科學社成立之初，就得到蔡元培的熱情鼓勵。他出長北大後，專門從學校編輯處每月撥款二百元給科學社，津貼印刷該社出版的《科學》雜誌。1918年中國科學社遷回國內，並為建立機構開展募集基金，蔡元培為此起草了《中國科學社征集基金啟》，大聲疾呼說：“當此科學萬能時代，而吾國僅僅有此科學社，吾國之恥也，僅僅此一科學社而如何維持如何發展尚未敢必，尤吾國之恥也”。憂國之情溢於言表。他還邀聘科學社社長任鴻雋為北大化學係教授。由於蔡元培對中國科學社的全力支持，他被該社選為“特社員”，並推舉為董事長。在蔡元培的大力提倡下，北大在傳播科學文化知識方麵，在新文化運動中發揮了它應有的作用。
蔡元培到北大後不久，新文化運動中的文學革命即開始興起。他對這場旨在對文學的形式和內容進行改革的新文學運動，給予了積極的支持。他對新派人提倡寫白話文，反對僵死的文言文的主張，十分讚同。他早在清朝編輯《俄事警聞》和《警鍾日報》時，就采用文言和白話兼用的辦法，撰寫社評。1918年2月，在蔡元培發起下，學校成立了由沈尹默、劉半農、錢玄同等負責的歌謠征集處。征集的民歌民謠陸續在北大日刊上發表，並出版《歌謠周刊》和《歌謠叢書》。文科研究所也開設研究民間文學的專題。這些都促進了白話文和白話文學的發展。
蔡元培認為中國的文言同歐洲的拉丁文一樣，是一種已經過時了的文字。他在1919年一次題為《國文之將來》的講演中曾指出：“白話是用今人的話來傳達今人的意思，是直接的；文言是用古人的話來傳達今人的意思，是間接的。間接的傳達，寫的人與讀的人都要費一番繙繹的工夫，這是何苦來？”他譏諷道：“我們偶然看見幾個留學外國的人，寫給本國人的信，都用外國文，覺得很好笑。要是寫給今人看的，偏用古人的話，不覺得好笑嗎？”他還從文字大眾化，普及教育的角度，論證了文言文的局限性。他說：“從前學國文的人，是少數的，他們的境遇，和普通人不同，就多費一點時間，還不要緊；現在要全國的人，都能寫能讀，那能都費這許多時間呢？”同時，他又從發展科學的需要，說明推廣白話文的必要性。他說：“從前的人，除了國文，可算是沒有別的功課，從六歲起，到二十歲，讀的寫的都是古人的話，所以學得很象。現在應用的科學很多了，要不是把學國文的時間騰出來，怎樣來得及呢？”
蔡元培從曆史的發展肯定了白話文的價值，指明白話代替文言的必然趨勢，他寫道：
我們中國文言，同拉丁文一樣，所以我們不能不改用白話。即如我們中國的司馬遷，是人很崇拜的，假使現在有一個司馬遷，人就佩服的了不得；可是他作《史記》，不抄襲《尚書》，《尚書》上‘欽’字他改作‘敬’，‘克’字他作‘能’又改了他的詞調。因為他寫《史記》是給當時人看的，所以一定要改作當時的白話。後來如程朱陸王的語錄，完全用白話，不像楊雄模仿《論語》的樣子。因為白話實在能夠發表他自己正確的意見。又如後來施耐庵的《水滸》，曹雪芹的《紅樓夢》，都不模仿唐人小說，可是他的價值是不錯。所以我們現在不必模仿古文，亦不必寫那種圖案的文章，幾是記述說明必要用白話才對。雖現在白話的組織不完全，可是我們決不可錯了這個趨勢。