Vitenskapelige forklaringer på libertarianismen (beskrevet som «naturalistiske») involverer noen ganger panpsykisme eller teorien om at en egenskap i bevisstheten er assosiert med alle partikler og gjennomsyrer hele universteorien. Andre naturalistiske tilnærminger krever ikke at fri vilje er en fundamental byggesten i universitet; normal tilfeldighet henvises til som «albuerum», som oppfattes som nødvendig for libertarianere. Fri vilje betraktes som en bestemt type kompleks prosess med et element av indeterminisme. Et eksempel på denne tilnærmingen er utviklet av Robert Kane.