他在科学研究和实践中，对明末空谈心性的玄虚学风进行了批判，而对国计民生则表现出极度的关切。出于对时学的不满，他大倡实学，并从实学的角度赋予“天学”以意义。万历四十一年他曾上疏，如数家珍地列举西洋各种科学，如历算、水法、算法、测望、仪象、日轨、图志、医理、乐器、格物穷理之学、几何，认为这些科学“多非吾国书传所有”，“总皆有资实学，有裨世用”[30]，因而请求遍译西学。
李之藻对圆和数极为着迷，对传教士输入的西洋算法尤为珍爱，他翻译的《同文算指》是我国第一部介绍西方笔算法的专业书。他在《同文算指序》中说他翻译此书，不仅在于他“喜其便于日用”，更在于“其道使人心归实，虚骄之气潜消，亦使跃跃含灵，通变之才渐启”。驱虚蹠实、开发民智，这也便是他介绍、研究和倡导西学的重要目的。
然而，徐光启、李之藻等人毕竟是钟爱中国传统文化的儒者，他们主张实用，主张接受、容纳和传播西学，并未脱离儒学的框架，而是去寻求一种“可以补益王化，左右儒学，救正佛法”的力量。尽管如此，他们对西学的推崇和倡导，却推动了晚明实学思潮的发展。[31]
三、晚明实学思潮的时代特征
实学思潮是从宋明理学中分化出来的一股社会进步潮流，它主要是针对思想界空疏禅化的学风而兴起的，“崇实致用”是其基本特征。随着实学思潮的勃兴，一批杰出学者云涌而起，他们以“经世致用”为目的，反对空谈心性，提倡实事、事功之学，并把学术研究扩大到自然、社会和思想文化各个领域。