Levkippos utviklet formodentlig sin teori som svar på Zenons kjente paradoks om at bevegelse er en logisk umulighet, siden en mengde kan deles opp i uendelige mange fragmenter, og en uendelig mengde fragmenter kan ikke traverseres på en endelig tidshorisont. Zenon mente derfor at all endring er en illusjon, men Levkippos løste paradokset ved hjelp av en doktrine som sa at verden er bygd opp av , grunnleggende og udelelige partikler med tomrom mellom. Tomrommet beskrev atomistene som «ingenting», som en negasjon av materie, og dette er den første kjente beskrivelsen av det som i dag kalles vakuum. Ifølge atomistene oppstår forandring/bevegelse på det observerbare planet når atomene reorganiseres i nye kombinasjoner, mens atomene selv forblir uendret. I atomistenes versjon kan ikke atomene smelte sammen, men rikosjetterer når de kolliderer. Siden alle makroskopiske objekter er stadig skiftende kombinasjoner av atomer, er alt vi ser og erfarer foranderlig og forgjengelig, mens atomene selv varer evig.