在心理学方面，蔡元培指出：“自兄弟观之，宗教之原始，不外因吾人精神之作用而构成。吾人精神上之作用，普通分为三种：一曰智识，二曰意志，三曰感情。最早之宗教，常兼此三作用而有之。”之后又分别进行说明。他认为原始初民将“生自何来？死将何往？创造之者何人？管理之者何求？”等问题视为“一种不可思议之事”，在这种情况下，有宗教家勉强给予了解答，并认为这是知识附丽于宗教。也就是说，在一定时期，宗教缺乏科学依据的解答满足了人们对于许多事物的好奇，由此他认为宗教之中含有智育的元素。但是之后蔡元培对于宗教在近代的智育功能进行了否定：“迨后社会文化，日渐进步，科学发达，学者遂举古人所谓不可思议者，皆一一解释之以科学。”他还举了很多例证，如“日星之现象，地球之缘起，动物之分布，人种之差别，皆得以时理化、博物、人种、古物诸科证明之。”“此知识作用离宗教而独立之证也。”蔡元培认为现代科学的发展已经可以解决人们的认识问题了，所以不需要用宗教的臆测来进行智育了。不仅如此，他还认为，“无论何等宗教，无不有扩张己教攻击异教之条件”，宗教具有的保守性和排他性，对智育是没有益处的。关于宗教附丽于意志，蔡元培指出，“且吾人生而有生存之欲望，由此欲望而发生一种利己之心。其初以为非损人不能利己，故恃强凌弱、掠夺攫取之事，所在多有。其后经验稍多，知利人之不可少，于是有宗教家提倡利他主义。”对于宗教家所提倡的利他主义，他认为是宗教中多包含的德育的因素。蔡元培接着指出了意志与宗教的分离，“宗教家对于人群之规则，以为神之所定，可以永久不变。然希腊诡辩家，因巡游各地之故，知各民族之所谓道德，往往相互抵触，已怀疑于一成不变之原则。近世学者据生理学、心理学、社会学之公例以应用于伦理，则知具体之道德不能不随时随地而变迁；而道德之原理，则可由种种不同之具体者而归纳以得之；而宗教家之演绎法，全不适用。”“所以道德标准不能以宗教为依归。……宗教对于德育，也是不但没有益处，而且有害处的。”在分析了知识、意志与宗教的分离之后，他指出宗教之所以还有市场，“惟有情感作用，即所谓美感”。各种宗教的建筑物上的雕刻、图画等，都具有美术的价值，但是从历史的角度考察，蔡元培认为“美术之进化史，实亦有脱离宗教之趋势”，“及文艺复兴之后，各种美术，渐离宗教而尚人文”。他还将美育与宗教进行了比较，指出美育代宗教是必然的，因为第一，“美育是自由的，而宗教是强制的”，第二，“宗教是进步的，而宗教是保守的”，第三，“美育是普及的，而宗教是有界的”。最后他得出“故不能以宗教充美育，而止能以美育带宗教”的结论。
蔡元培还提倡文化运动不要忘了美育。当兴起于1915年的新文化运动开始以不可阻挡之势席卷整个中国上层文化时，激进的文化革命人热切希望打倒以孔夫子为代表的封建专制文化，提倡自由和民主，强调科学教育。对于新文化运动，蔡元培给予了正面的肯定，也给予了一定的支持和保护，但在同时，他也对文化运动推行科学教育的主张进行了补充，认为科学教育与美术教育是相辅相成、不可偏废的，以弥补其不足。正如蔡元培所说：文化不是简单的，是复杂的；运动不是空谈的，是要实行的。要看透复杂的真相，应研究科学。要鼓励实行的兴会，应“文化运动不要忘了美育”。这是蔡元培在1919年郑重向国人发出的呼吁。
蔡元培以敏锐的洞察力深刻地分析出新文化运动中出现的和即将出现的弊端：口号大于行动；借主义之名达到一己私欲；缺少面对困难战胜困难的勇气、耐力和信心。“（1）看得很明白，责备他人和周密，但是到了实行的机会，经小小的利害绊住，不能不牺牲主义。（2）借了很好的主义做护身符，放纵卑劣的欲望；到劣迹败露了，叫反对党把他的污点影射到神圣主义上，增加发展的阻力。（3）想用很简单的方法，短少的时间，达到他的主张；经几次挫折，就觉得没有希望，发起厌世观，甚至自杀。”在这里，蔡元培批评了新文化运动中某些人对文化、对中国、对欧洲、对世界，甚至对自己缺少正确的认识，不能有效地协调理想与现实的矛盾，只是凭着一时的热血与冲动实行盲目且急切的行动。这些人虽然看似积极前卫，实际上他们的价值观、人生观、世界观还不够坚定和完善。因此，蔡元培提出要以美育提高他们的情操，使之拥有一种超越利害的兴趣，使之消除划分人我的偏见，并保持永恒和平的心境，这样才符合文化运动的宗旨，进而实现文化运动的真正目的。
对当时的美育现状，蔡元培不无感慨地说：“书画，是我们的国粹，但都是模仿古人的。古人的书画，被有钱人收藏了，作为私人奢侈品，普通人是看不到的。建筑、雕刻，没有人研究，在淆杂的剧院中，演那单调的音乐，卑鄙的戏曲，在街上，只见车马重撞拥挤，商铺上贴着无聊的春联，地摊上出售那恶俗的画纸；在这种环境中，怎能引起活泼高尚的情感呢？”
所以，蔡元培希望从事文化运动的人不要忘记美育，并且提出了中国美育的方向：在中国文化的精髓中去体会、发现其中高雅、优美、崇高，获得超出现象世界的情感体验，从而得到精神世界的美的享受，领悟到超越时空限制的人生真谛。
尚自然，展个性
蔡元培提倡“尚自然，展个性”的教育理念，这与他倡导培养具有完全人格的民主社会建设者的目标是一致的。要培养具有完全人格的个体需依靠遵循“尚自然、展个性”原则的教育。
“尚自然，展个性”是蔡元培针对封建教育无视学生的特点，违反自然，压抑、禁铟、束缚个性而提出的教育主张。
蔡元培主张教育要适应受教育者身心发展的实际，他说教育者应“深知儿童身心发达之程序，而择种种适当之方法以助之”，就像农家对待植物那样，“干则灌溉之，弱则支持之，畏寒则置之温室，斋食则资以肥料”。因此，他认为“教育与其守成法，勿宁尚自然；与其求划一，勿宁展个性”，指出“守成法”与“尚自然”、“求划一”与“展个性”是新旧教育的分水岭。他极力反对违反自然规律、束缚个性的教育，指责旧教育“是教育者预定一目的，而强受教者以就之，故不问其性质之动静，资束之锐钝，而教之止有一法，能者奖之，不能者罚之”。
为了达到“尚自然、展个性”的目的，在教学方法上，他提倡教育科学的实验研究要坚决摈弃注入式，强调用启发式，指出特别要重视学生自动、自学、自己研究的方法。他认为教书并不像注水入瓶一样，注满了就结束了，最重要的是引起学生读书的兴趣，使学生自动的求学。做教员的不可一句一句、一字一字地都讲给学生听，最好使学生自己去研究，等到学生实在不能用自己的力量解决问题时，再去帮助他。他说：“在学校不能单靠教科书和教习，讲堂功课固然要紧，自动自习，随时注意自己发现求学的门径和学问的兴趣，更为要紧。”他的“尚自然，展个性”的思想是一贯的。他任南洋公学教习时，就提倡“学生自己读书”以展个性。他任北大校长时提出“改良讲义”和“添购书籍”两个计划，提出讲义只列大纲，细微末节以及精旨奥义，或教师口授，或自己参考，以期学有心得。
对于人类集体的发展与人类整体的发展来说，个体的独特主体性的正常、健康发展或自由发展是最丰富生动的动力和源泉。在每个个体的这种发展的交互作用中，每个人的人生将会获得应有的意义和价值。当自由的权力变成每个个体的实际权力（特别是思想的自由）时，自由就会成为一个实实在在的概念。一个社会如果不以个人为本位、为目的，不为每个个体的自由、全面的发展尽可能多地创造最佳条件和环境，这个社会就无法在整体上大踏步地前进。
论教育独立
“教育独立”作为一种思潮在“五四”之前就已经萌芽，至20世纪20年代兴盛起来。
中国封建时代的教育完全隶属于封建政治，近代以来这种格局依然维系下来。由于军阀混战，经济凋敝，北洋政府又不重视教育，国家预算中教育经费比例极低，如1920年前后国家预算中教育经费仅占1．2％左右。仅此有限的预算内经费，军阀政府还常侵占、挪用，用于打仗，使教育经费不能如数到位，导致教育经费极其短缺，教育事业陷于难以为继的程度。当时各政党的政客又都是为个人和小团体的利益经营，从私利出发去干预教育。由于连年军阀战争，政权极不稳定，从1912年到1916年，随着执政者的更迭，教育部长就换了十几个，并且有人根本不懂教育。蔡元培对此十分反感，认为教育权若总掌握在政党之中，变来变去，是无法成效的。另一方面，帝国主义对中国的文化教育侵略加剧，帝国主义在华办的学校由基督教会控制，教会学校极力用宗教诱惑未成年的学生，使学生去信仰他们的基督教，侵害中国的教育权，他认为这是“侵犯人权”的行为。在这样的局势下，教育很难办好。因此，他提出“教育独立”的主张，认为教育应保有独立的地位。
蔡元培不仅在行动上积极倡导和支持教育独立，而且从理论上加以引导。1922年，他发表了《教育独立议》、《非宗教运动》两文，阐述他关于教育独立的基本观点和方法，成为教育独立思潮中的重要篇章。
他认为教育是一种发展个性、培养人才的工作，它自身有其特有的规律，必须经过长期的积累才能见成效。他说：“教育是帮助被教育的人，给他能发展自己的能力，完成他的人格，于人类文化上能尽一分子的责任；不是把被教育的人，造成一种特别器具给抱有他种目的的人去应用的。所以，教育事业当完全交与教育家，保有独立的资格，毫不受各派政党或各派教会的影响。”
他认为政党与教育的对立表现为：第一，教育以人为本，要求平衡发展人的个性和群性，政党则不然，它要造成一种特殊的群性，为本党服务，抹杀受教育者的个性。第二，二者方向不同。教育是求远效的，着眼于未来，其效果不可能在短期内表现出来，所以讲“百年树人”。而政党是求近功的，往往只考虑眼前的利益。第三，在政党政治的背景下，政权在各党派之间更迭，党内的政策变换不定，由政党掌管教育，必然会影响教育方针政策的稳定，影响教育的成效。所以他认为教育要超脱各派政党之外。宗教与教育的对立表现为：第一，教育讲究尊重个性，而宗教总是要人盲从。第二，教育追求前进，而宗教趋于保守，尤其是教会学校借办学诱使青年信奉基督教，更是害人不浅。所以教育要摆脱宗教的影响。
教育独立应该包括：第一，经费独立，要求政府划出某项固定收入，专作教育经费，不能移用。第二，行政独立，专管教育的机构不能附属于政府部门之下，要由懂得教育的人充任，即应当完全交给教育家去办，不能因政局而变动。第三，思想独立，不必依从某种信仰或观念。第四，内容独立，能自由编辑、自由出版、自由采用教科书。第五，以传教为主的人不得参与教育事业。他认为做到了以上内容，教育便可实现真正的独立。
其中关于教育行政独立的方案是：分全国为若干个大学区，每区设立一中心大学，区内的高等专门教育，中、小学教育，社会教育，文化学术事宜均由该大学校组织办理，政府各部门不得干涉学区工作。在每一大学区内，由教授组成教育委员会主持学校工作，校长由教育委员会选举产生。各大学区大学的校长组成高等教育会议，处理各大学区间的事务。教育部只负责处理经高等教育会议议决而与中央政府发生关系的事务及教育统计报告等，教育总长必经高等教育会议认可。这一设想成为南京国民政府初期实施“大学区制”的框架基础。
关于教育脱离政治和政党的主张虽然是一种历史唯心主义的观点，但它反映了资产阶级民主派要求摆脱军阀政府对教育的控制，希望按照教育规律办好教育事业的美好愿望；教育脱离宗教的主张更含有反对帝国主义国家文化侵略的革命意义，体现了希望在中国独立、自由地发展教育事业的愿望。