De joven fue discípulo de Arquelao de Mileto, de quien aprendió física, reflexionando sobre la naturaleza y los objetos celestiales. Como Arquelao fue discípulo de Anaxágoras, maestro de Pericles y Tucídides, es probable que haya instruido a Sócrates sobre los eclipses, de que el Sol era una masa de hierro candente y no un Dios, que la luna era una roca que reflejaba la luz del sol y procedía de la tierra. También es probable que hayan explorado otros campos de la ciencia, como la respiración de los peces o investigado sobre la anatomía del cuerpo humano. Arquelao, a diferencia de Anaxágoras, dio un paso más allá de la física y comenzó a dedicarse en la moral y acaso inclinó la atención de su discípulo desde la ciencia hacia la moral.