Gaston Bachelard ha avuto una carriera fuori dal comune. All'inizio impiegato alle poste, si laurea e diventa professore di fisica e chimica a Bar-sur-Aube. Nel 1922 ottiene la laurea in Filosofia, nel 1927 consegue il Dottorato in Filosofia con la tesi Essai sur la connaissance approchée diretta da Léon Brunschvicg e successivamente pubblicata nel 1928. La sua carriera d'insegnamento universitario ha inizio alla Facoltà di lettere di Digione dal 1930 al 1940 dove insegna Lettere e Filosofia. Nel 1940 si trasferisce a Parigi diventando professore di Storia e di Filosofia delle Scienze alla Sorbona e succedendo ad Abel Rey direttore dell'Istituto di Storia e delle Tecniche, fino al 1954.
Nella sua opera fondamentale: Il nuovo spirito scientifico (1934), Gaston Bachelard intende compiere un superamento del dibattito tra empirismo e razionalismo, così come Karl Popper, autore a cui viene spesso contrapposto. Per Bachelard, il materialismo razionale si trova al centro di uno spettro epistemologico le cui due estremità sono costituite dall'idealismo e dal materialismo.
Bachelard si impegna in una critica severa dell'induttivismo e dell'empirismo. Il fatto scientifico si trova sempre costruito alla luce di una problematica teorica. La scienza si sviluppa in opposizione all'evidenza, contro le illusioni della conoscenza immediata. È in questo senso che Bachelard parla di una « filosofia del non ». L'accesso alla conoscenza, come la storia delle scienze, è dunque segnato da un « taglio epistemologico » che opera una separazione con il pensiero prescientifico. Produrre conoscenze nuove significa dunque superare "ostacoli epistemologici", secondo l'espressione di Bachelard che parla anche di rottura epistemologica.
Per Bachelard, ogni conoscenza è una conoscenza avvicinata: « Scientificamente, si pensa il vero come correzione storica di un lungo errore, si pensa l'esperienza come correzione della comune e prima illusione ».
Bachelard si impegna per un'epistemologia concordataria. Ritiene sia indispensabile superare l'opposizione tra empirismo e razionalismo: « Né razionalità vuota, né materialismo sconnesso ». L'attività scientifica richiede la messa in opera di un razionalismo applicato » o di « un materialismo razionale ».
Avendo le sue idee numerose affinità con quelle di Ferdinand Gonseth, contribuì con lui alla creazione e alla vita della rivista Dialectica.
Nella seconda parte della sua impresa filosofica, Bachelard si consacra a uno studio approfondito dell'immaginario poetico. In un testo divenuto celebre, Le dormeur éveillé, dichiara: "La nostra appartenenza al mondo delle immagini è più forte, più costitutiva del nostro essere che non l'appartenenza al mondo delle idee". Incoraggia allora le dolcezze del fantasticare (della "rêverie") e si lascia andare alle evocazioni ispirate dalla "fiamma di una candela".
«È vicino all'acqua che ho meglio compreso che il fantasticare è un universo in espansione, un soffio di odori che fuoriesce dalle cose per mezzo di una persona che sogna. Se voglio studiare la vita delle immagini dell'acqua, mi occorre quindi riconoscere il loro ruolo dominante nel fiume e nelle fonti del mio paese. Io sono nato in un paese di ruscelli e di fiumi, in un angolo della Champagne vallonea, nella Vallage, così chiamata a causa del gran numero dei suoi avvallamenti. La più bella delle dimore sarebbe per me nel fosso di una vallata, al bordo di un'acqua viva, nell'ombra corta dei salici e dei vimini».
«C'est près de l'eau que j'ai le mieux compris que la rêverie est un univers en émanation, un souffle odorant qui sort des choses par l'intermédiaire d'un rêveur. Si je veux étudier la vie des images de l'eau, il me faut donc rendre leur rôle dominant à la rivière et aux sources de mon pays. Je suis né dans un pays de ruisseaux et de rivières, dans un coin de Champagne vallonnée, dans le Vallage, ainsi nommé à cause du grand nombre de ses vallons. La plus belle des demeures serait pour moi au creux d'un vallon, au bord d'une eau vive, dans l'ombre courte des saules et des osières.»
«E checché se ne dica, nella vita scientifica, i problemi non si pongono da sé. È precisamente questo senso del problema che dà il segno di un vero spirito scientifico. Per uno spirito scientifico, ogni conoscenza è una risposta a una domanda. Se non ci fossero domande non potremmo avere conoscenza scientifica. Niente va da sé. Niente è dato. Tutto è costruito»
«Et, quoi qu'on en dise, dans la vie scientifique, les problèmes ne se posent pas d'eux-mêmes. C'est précisément ce sens du problème qui donne la marque du véritable esprit scientifique. Pour un esprit scientifique, toute connaissance est une réponse à une question. S'il n'y a pas eu de question, il ne peut y avoir de connaissance scientifique. Rien ne va de soi. Rien n'est donné. Tout est construit.» La formation de l'esprit scientifique, p. 14, Librairie philosophique J. Vrin, 1970.
«Al di sopra del soggetto oltre l'oggetto, la scienza moderna si fonda sul progetto. Nel pensiero scientifico la meditazione da parte del soggetto sull'oggetto prende sempre la forma del progetto.»
«Au-dessus du sujet, au-delà de l'objet, la science moderne se fonde sur le projet. Dans la pensée scientifique, la méditation de l'objet par le sujet prend toujours la forme du projet.» Le Nouvel Esprit scientifique.
«la conoscenza del reale è una luce che proietta sempre da qualche parte delle ombre»
«La connaissance du réel est une lumière qui projette toujours quelque part des ombres.»
«è l'oggettivazione che domina l'oggettività; l'oggettività non è altro che il prodotto di una oggettivazione corretta»
« c'est l'objectivation qui domine l'objectivité; l'objectivité n'est que le produit d'une objectivation correcte.» Études
« Ogni nuova verità nasce nonostante l'evidenza»
« Toute nouvelle vérité naît malgré l'évidence»
C'est en se tenant assez longtemps sur la surface irisée que nous comprendrons le prix de la profondeur
Essai sur la connaissance approchée, 1927 (Saggio sulla conoscenza approssimata, a cura di Enrico Castelli Gattinara, Mimesis, Milano-Udine, 2016)
L'Intuition de l'instant. Étude sur la Siloë de Gaston Roupnel, 1932 (in L'intuizione dell'istante. La psicanalisi del fuoco, trad. di Antonio Pellegrino, Dedalo, Bari, 1973)
Le Nouvel Esprit scientifique, 1934 (Il nuovo spirito scientifico, trad. di Fortuna Albergamo, Bari: Laterza, 1951; nuova ed. riveduta, Laterza, Bari, 1978, prefazione di Ludovico Geymonat e Pietro Redondi)
La Dialectique de la durée, 1936 (La dialettica della durata, a cura di Domenica Mollica, introduzione di Vincenzo Cicero, Bompiani, Milano 2010)
L'Expérience de l'espace dans la physique contemporaine, 1937 (L'esperienza dello spazio nella fisica contemporanea, a cura di Maria Rita Abramo, Siciliano, Messina, 2002)
La Formation de l'esprit scientifique, 1938 (La ragione scientifica, ed. parziale a cura di Giuseppe Sertoli, trad. Marialuisa Chiappini, Bertani, Verona, 1974; La formazione dello spirito scientifico. Contributo a una psicoanalisi della conoscenza oggettiva, ed. integrale a cura di Enrico Castelli Gattinara, Cortina, Milano, 1995)
La Psychanalyse du feu, 1938 (in L'intuizione dell'istante. La psicanalisi del fuoco, trad. di Giovanna Silvestri, Bari: Dedalo, 1973, 1984, nuova edizione 2010) ISBN 978-88-220-0246-4
Lautréamont, 1939 (Lautréamont, a cura di Filippo Fimiani, presentazione di Aldo Trione, 10/17, Salerno, s.d.; ; Jaca Book, Milano, 2009)
La Philosophie du non : essai d'une philosophie du nouvel esprit scientifique, 1940 (La filosofia del non. Saggio di una filosofia del nuovo spirito scientifico, Pellicanolibri, Catania, 1978; Roma: Armando, 1998)
L'Air et les songes, 1943 (Psicanalisi dell'aria. Sognare di volare. L'ascesa e la caduta, trad. di Marta Cohen Hemsi, Red, Como, 1988)
La Terre et les Rêveries du repos, 1946 (La terra e il riposo. Le immagini dell'intimità, Red, Milano, 1994)
La Terre et les Rêveries de la volonté, 1948 (La terra e le forze, trad. di Anna Chiara Peduzzi e Mariella Citterio, Red, Como, 1989)
Le Rationalisme appliqué, 1949 (Il razionalismo applicato, trad. di Marisa Giannuzzi Bruno e Livia Semerari, Dedalo, Bari, 1975)
L'Activité rationaliste de la physique contemporaine, 1951 (L'attività razionalista della fisica contemporanea, a cura di Francesca Bonicalzi, JacaBook, Milano, 1987)
Le Matérialisme rationnel, 1953 (Il materialismo razionale, trad. di Livia Semerari, Dedalo, Bari, 1975)
La Poétique de l'espace, 1957 (La poetica dello spazio, trad. di Ettore Catalano, Dedalo, Bari, 1975, 1984; n. ed. rivista da Mariachiara Giovannini, ivi, 2006; seconda ristampa 2015) ISBN 978-88-220-0231-0
La Poétique de la rêverie, 1960 (La poetica della rêverie, trad. di Giovanna Silvestri Stevan, Dedalo, Bari, 1972; 2. ed)
La flamme d'une chandelle, 1961 (La fiamma di una candela, trad. di Marina Beer, Editori Riuniti, Roma, 1981; SE, Milano, 1996, trad. di Guido Alberti)
Le Droit de rêver, postumo, 1970 (Il diritto di sognare, trad. di M. Bianchi, Dedalo, Bari, 1974, 1987) (contiene prefazioni, articoli, saggi dal 1939 al 1962)
Études, postumo, 1970, antologia a cura di Georges Canguilhem (Studi di filosofia della scienza, a cura di Andrea Cavazzini, Mimesis, Milano, 2006)
Engagement rationaliste, 1972 (L'impegno razionalista, a cura di Francesca Bonicalzi, Jaca Book, Milano, 2003)
Fragments d'une poétique du feu, postumo, 1988 (Poetica del fuoco. Frammenti di un lavoro incompiuto, trad. di Anna Chiara Peduzzi e Mariella Citterio, Red, Como, 1990)
Causeries (1952-54) (con testo originale a fronte), a cura di Valeria Chiore, il Melangolo, Genova, 2005
La poesia della materia, a cura di Chiara Ruffinengo, Red, Como, 1997 (contiene alcune conferenze che B. tenne fra il 1952 e il 1954)
Il poeta solitario della rêverie, a cura di Flavia Conte, Mimesis, Milano-Udine, 2010
Lettere a Jean-Clarence Lambert (1953-1961) (con testo originale a fronte), a cura di Valeria Chiore, il Melangolo, Genova, 2013
Metafisica della matematica, a cura di Charles Alunni e Gerardo Ienna, Castelvecchi, Roma, 2016
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