בין הניסיונות שבכל זאת העריכו את כמות האתאיסטים ניתן למנות סקר משנת 2010 שפורסם באנציקלופדיה בריטניקה, ומצא ש"לא-דתיים" מהווים 9.6% מאוכלוסיית כל העולם, בעוד שאתאיסטים – כ-2%. נתון זה אינו כולל את אלה שמשתייכים לדתות אתאיסטיות. סקר משלהי 2006 שפורסם ב-Financial Times בדק את שיעור האתאיסטים בארצות הברית וב-5 מדינות באירופה. השיעור הנמוך ביותר היה בארצות הברית – כ-4% אתאיסטים, בעוד שבאירופה שיעורם גבוה בהרבה: באיטליה 7%, בספרד 11%, 17% בבריטניה הגדולה, 20% בגרמניה ו-32% בצרפת. נתונים אלה דומים לנתונים הרשמיים שפרסם האיחוד האירופי מסקר שערך, לפיו עולה גם כי 18% מהאירופאים אינם מאמינים באף אל. מחקרים אחרים מעריכים את אחוז האתאיסטים, האגנוסטים ולא מאמינים אחרים באל אישי כנמוך עד כדי פחות מ-10% במדינות כגון פולין, רומניה וקפריסין, ועד 85% בשוודיה, 80% בדנמרק, 72% בנורווגיה ו-60% בפינלנד. לפי לשכת הסטטיסטיקה האוסטרלית, ל-19% מהאוסטרלים אין דת, חלקם אתאיסטים. בין 64% ל-65% מהיפנים הם אתאיסטים, אגנוסטיים או אינם מאמינים באל אישי.
על פי סקר שנערך ב-2012 ב-57 מדינות, שיעור האנשים שהשיבו שהם 'אתאיסטים משוכנעים' עמד על כ-13%. השיעור הגבוה ביותר, 47%, נמדד בסין. ב-39 מהמדינות נערך סקר זהה בשנת 2005, והשוואת הסקרים מראה על גידול בשיעור האתאיסטים מ-4% ל-7% באותן מדינות.
כמו כן, נחקר רבות הקשר בין אתאיזם להשכלה, על מנת לבדוק את הטענה שאתאיזם נפוץ בעיקר בקרב אנשי מדע. מחקר בינלאומי דיווח על התאמה חיובית בין השכלה לבין אי-אמונה באלוהים. ב-1998 דיווח כתב העת המדעי Nature על תוצאות סקר שלפיהן אמונה באל אישי או בחיים לאחר המוות היא הנמוכה ביותר בכל הזמנים בארצות הברית ב-NAS, האקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית: רק 7.0% מהחברים בה האמינו באל אישי, כאשר השיעור הנמוך ביותר היה בקרב החוקרים בתחום הביולוגיה (5.5% האמינו באל אישי), פיזיקאים ואסטרונומים אחריהם (7.5%), ואילו השיעור הגבוה ביותר היה בקרב המתמטיקאים (14.3%), בעוד שמעל 85% מכלל אוכלוסיית ארצות הברית מאמינים באל אישי. עם זאת, מחקר זה ספג ביקורת על הגדרתו המחמירה לאמונה באלוהים; מאמר שפורסם במגזין של אוניברסיטת שיקגו דן במחקר הנ"ל, וקבע ש-76% מהרופאים מאמינים בצורה כלשהי של אלוהים – שיעור נמוך מכלל האוכלוסייה, אך גבוה משיעור המאמינים באל אישי ב-NAS. מחקר אחר שבדק דתיות בקרב מדענים, הפעם חברי ה-AAAS (American Association for the Advancement of Science), מצא כי רק 51% מהם מאמינים בצורה כלשהי של אלוהות או כוח עליון, כאשר 33% אמרו שהם מאמינים באלוהים ו-18% אמרו שהם מאמינים בנפש אוניברסלית או בכוח עליון. לפי מאמר של מגזין מנסה, נמצא יחס הפוך בין דתיות לבין אינטליגנציה ב-39 מתוך 43 מחקרים שנערכו בין 1927 ל-2002. ממצאים אלו תומכים במטא-אנליזה של פרופסור מייקל ארגייל (Michael Argyle) מאוניברסיטת אוקספורד. הוא בחן 7 מחקרים שבדקו התאמה בין יחס לדת לבין IQ בבתי-ספר ובמכללות בארצות הברית, ואף על פי שנמצאה קורלציה ברורה בין אי-דתיות ל-IQ גבוה, באנליזה לא הוצבע על הסיבה וצוין שגורמים כגון רקע משפחתי ומעמד חברתי יכלו להשפיע גם כן.
בישראל.
בשל הפילוג הדתי בישראל קיים קושי גדול מהרגיל לאמוד את מספר האתאיסטים שבה. מחקר שנערך ב-1999 בין בני הלאום היהודי מצא כי 43% מהאוכלוסייה הגדירו את עצמם כ-"לא-דתיים" ו-5% נוספים – כ"אנטי-דתיים". 35% ענו "לא" כשנשאלו אם הם מאמינים "בלב שלם" שיש אלוהים. מחקר מ-2004 שהזמין ה-BBC מצא כי 15% מהישראלים לא מאמינים באלוהים, בעוד שלפי מחקר מ-1995, 31% אינם מאמינים באלוהים, ו-6% נוספים ענו "לא יודע", ובסה"כ 37% התאימו להגדרות של אתאיסטים או אגנוסטים כפי שנקבעו במחקר זה. סקר מ-2009 של מכון גוטמן וקרן אבי חי מצא כי 20% מבני הלאום היהודי בישראל אינם מאמינים באלוהים.
היסטוריה.
בעוד שהמונח אתאיזם מקורו בצרפת של המאה ה-16 רעיונות המזוהים כיום כאתאיסטיים, נפוצו עוד בעידן הוודות ובעת העתיקה.
הדת ההינדית הקדומה.
אסכולות אתאיסטיות עלו בזרמי הדת הוודית העתיקה (גרסתה הקדומה של הדת ההינדית) כבר ב-1500 לפנה"ס עד 500 לפנה"ס. בין 6 האסכולות המרכזיות של הדת הוודית העתיקה (או ההינדואיזם העתיק), ה (מסנסקריט: सांख्य), שהיא הוותיקה ביותר, אינה מכירה בקיום אלוהות, נכון הדבר גם לאסכולת המימאמסה. עם זאת, מחקר עדכני של הפילוסופיה ההודית מדגיש שיש למושג סאמקיה שני מובנים בהתאם לתקופה. בתחילה, מושג זה בא לבטא שיטה מחקרית באופן של ספירה שיטתית (פירוש השם 'סאמקיה') של עקרונות כגון: הגייה, דקדוק, חוק, תרופות, קוסמולוגיה ועוד. בתקופה השנייה, המושג עבר לשמש כשם של שיטה פילוסופית. ע"פ המסורות הוודיות, המושג סאמקיה במובן של שיטה מחקרית כבר מצוי מ-1500 לפנה"ס, אך המושג במובן של שיטה פילוסופית לא הופיע לפני המאה ה-8 או ה-7 לפנה"ס, ואנו לומדים עליו דרך המסורות הבודהיסטיות והג'ייניסטיות.
במאה ה-6 לפנה"ס, פרחה בתת-היבשת ההודית אסכולת הצ'ארוואקה, שדגלה ב מטריאליסטית, באתאיזם, ואף בדחייה של רעיונות אלוהיים שהופיעו בסביבה זו. היות שעקרונות הצ'ארוואקה לא עלו בקנה אחד עם התפיסה הוודית, הרי שאינה נחשבת לאחת מזרמיה (אם כי היא כן נחשבת לזרם בהינדואיזם). קיומה כבעלת השקפת עולם מטריאליסטית היא מן העדויות המוקדמות לצורת חשיבה כזו בתוך ההינדואיזם המוקדם אשר חלק מקבוצותיו היו בעלי השקפה כזו ואחרות היו אתאיסטיות בלבד אך לא דחו באופן מוחלט רעיונות מטאפיזיים. יש שמצאו דמיון בין הצ'ארוואקה לאסכולה הקירינית, שמקורה בעיר היוונית-עתיקה קירנה ושהייתה אולטרה-הדוניסטית בעמדותיה. על הייחודיות הרעיונית של אסכולה זו ביחס לרעותיה שבתת-היבשת ההודית, וכן, על ההבנה החלקית לטענתם, בעולם המחקר, של תפיסותיהן המדויקות, כתבו צ'אטרג'י ודאטה (1984):
דחיית הרעיון של אל אישי בורא עשויה להופיע גם בזרמים שונים בג'ייניזם, או בבודהיזם, ובהודו בפרט. דחיית רעיונות אלוהיים כפי שהיא מתבטאת בדתות או פילוסופיות אלה אינה בהכרח עולה בקנה אחד עם דחיית קונספטים מטאפיזיים, טרנסנדנטאליים, או מיסטיים אחרים (אתאיזם ללא מטריאליזם או פיזיקליזם. ובדתות המזרח קיים מגוון תפיסות בעניין זה אשר אופיו הטרוגני יותר בכל הקשור לחומרנות ורוחניות, מאשר בחשיבה המערבית.
העת העתיקה.
לאתאיזם המערבי שורשים בפילוסופיה היוונית הקדם סוקרטית, אמנם הוא לא התגבש כתנועה מובחנת עד עידן האורות המאוחר. הפילוסוף בן המאה ה-5 לפני הספירה דיאגוראס מוכר כ"האתאיסט הראשון" ונזכר כך למשל מפי קיקרו בחיבורו "על טבע האלים". אטומיסטים כגון דמוקריטוס ניסו להסביר את העולם בדרך מטריאליסטית גרידא, מבלי לפנות לרוחני או למיסטי. קריטיאס ראה את הדת כפיתוח אנושי לחלוטין שמטרתו להפחיד את העם כדי לכפות עליו קודים מוסריים. נראה שפרודיקוס (ידיד פרוטגורס) הצהיר, לא אחת, הצהרות אתאיסטיות בעבודתו הפילוסופית, כך דיווח פילודמוס. פרוטגורס נחשב לעיתים לאתאיסט אך ידוע שהחזיק בעמדות אגנוסטיות. במאה השלישית לפנה"ס הפילוסופים היווניים תאודורוס איש קירנייקוס (שהוכר מאוחר יותר כ"תאודורוס האתאיסט"), וכן סטראטון מלאמפסאקוס נודעו כמי שלא האמינו בקיום אלים.
סוקרטס (לערך, 471-399 לפנה"ס), כדמות משפיעה בחברה האתונאית, היה בקיא בתפיסות שקדמו לו, שלעיתים התבססו על גישה נטורליסטית והביעו סלידה מהסברים שמימיים לתופעתיות (כלומר להתקיימות הנתפסת בחושים). אמנם אינטרפטציה כזו לא שיקפה את עמדותיו ומקובל כי לא תפס כך את העולם, ואף שהדבר נטען לגביו מפי אריסטופאנס. בשלב מאוחר יותר, טרם הוצא להורג כאשר נשפט על "השחתת הנוער", מסופר כי הכחיש בתוקף את הטענה שהוא אתאיסט, והמחקר הנוכחי אכן מטיל רק ספק מועט בכך.
אוהמרוס (לערך, 260-330 לפנה"ס) טען כי האלים היווניים הם למעשה דמויות מסולפות של שליטים יווניים מימי קדם שנסגדו בסוג של פולחן אבהות, דהיינו, בפועל מדובר במייסדים ושליטים מהעבר, והדת המקומית היא למעשה מעין המשך של ממלכות או מבנים פוליטיים אחרים שנגדעו מזמן, הרבה לפני תקופתו. אף על פי שלא היה אתאיסט (או לא באופן מפורש), הוא בוקר לאחר מכן כמי שרעיונו גרם לכפירה באלים.
אפיקורוס (לערך 300 לפנה"ס) הוא מן המפורסמים שבפילוסופים היוונים שהחזיקו בעמדה אתאיסטית או עמדה אחרת הקרובה לה מבחינה מהותית; מושפע מדמוקריטוס והאטומיסטים, אפיקורוס פיתח פילוסופיה נטורליסטית ופולידאיסטית באופיה, לפיה היקום (או לפחות מה שהוכר אז כיקום) נשלט באופן אקראי, ללא התערבות שמימית או על-מציאותית, וכי אלים אכן מתקיימים אך אינם מתערבים במציאות המוכרת. מטרת אפיקורוס הייתה להביא אנשים לשלווה נפשית (אטרקסיה) על ידי הצגתו ככוזב של העיקרון לפיו אלים מפקחים על בני האדם מוסרית, והוא התכחש גם לטענות שנפוצו גם אז ביוון העתיקה לגבי חיים שלאחר המוות ועונש על מעשים לא מוסריים בעולם זה.
הפילוסוף הרומאי סקסטוס אמפיריקוס האמין שעל האדם להימנע מביקורת על כל סוגי האמונות הדתיות (לפחות אלו שנפוצו בתקופתו), סוג של אסקפיזם אשר ידוע גם כ"פירוניזם", כך שלשיטתו, שום דבר לא יכול להיחשב לרע א-פריורית, ושניתן לאדם להגיע לשלווה ורוגע (אטרקסיה) רק על ידי הימנעות משיפוטיות. הנפח הרב למדי של מה שנותר מעבודותיו, השפיע רבות על פילוסופים מאוחרים יותר.