Cách phân loại khái quát nhất về cơ sở lý luận vô thần là phân biệt giữa vô thần thực tiễn và vô thần lý thuyết. Mỗi hình thức khác nhau của vô thần lý thuyết xuất phát từ một cơ sở lý luận hay luận cứ triết học cụ thể nào đó. Ngược lại, vô thần thực tiễn không đòi hỏi một luận cứ cụ thể và có thể bao gồm sự không quan tâm và không biết về ý niệm thần thánh hay chúa trời.

Vô thần thực tiễn

Trong chủ nghĩa vô thần "thực tế" hay "không thực tế", các cá nhân sống như thể không có thần thánh và họ giải thích các hiện tượng tự nhiên mà không dùng đến những khái niệm có tính chất thần thánh. Sự tồn tại của thần thánh không bị phủ nhận, nhưng có thể được xem là không cần thiết hoặc vô ích; thần thánh không mang lại mục đích sống, cũng không gây ảnh hưởng đến cuộc sống hằng ngày.[35] Một hình thức vô thần thực tiễn khác với các hàm ý về cộng đồng khoa học là chủ nghĩa tự nhiên phương pháp luận (methodological naturalism) – sự "chấp nhận ngầm hay giả thiết về chủ nghĩa tự nhiên triết học trong phương pháp khoa học, không quan trọng việc có chấp nhận hay tin tưởng nó hay không".[36]

Chủ nghĩa vô thần thực tiễn có nhiều hình thức khác nhau:

• Thiếu động cơ tôn giáo – đức tin vào chúa trời hay thần thánh không tạo động cơ cho hành động đạo đức, hành động tôn giáo, hay bất cứ dạng hành động nào khác;
• Chủ động loại bỏ các vấn đề về chúa trời hay thần thánh và tôn giáo ra khỏi hoạt động tìm kiếm tri thức hay các hoạt động thực tiễn.
• Không quan tâm đến các vấn đề về chúa trời hay thần thánh và tôn giáo; hoặc
• Không biết hoặc không có bất cứ ý niệm nào về chúa trời. hay thần thánh[37]

Vô thần lý thuyết

Về khía cạnh lý thuyết, hoặc tu hành, chủ nghĩa vô thần thừa nhận một cách tường minh các luận cứ chống lại sự tồn tại của thánh thần, phản ứng lại các luận cứ hữu thần như luận cứ mục đích hoặc thuyết đánh cược của Pascal (Pascal's Wager). Các lập luận lý thuyết cho việc phủ nhận thần thánh dựa trên các dạng thức tâm lý học, xã hội học, siêu hình học và nhận thức luận đa dạng.

Các luận cứ nhận thức luận

Chủ nghĩa vô thần nhận thức luận lý luận rằng con người ta không thể nhận biết về Chúa Trời hay xác định sự tồn tại của Chúa Trời. Nền tảng của chủ nghĩa vô thần nhận thức luận là thuyết bất khả tri – một học thuyết có nhiều dạng thức đa dạng. Trong triết học về tính nội tại, thần thánh là một phần không thể tách biệt của chính thế giới, trong đó có tâm thức của con người, và ý thức của mỗi người bị khóa chặt trong chủ thể. Theo dạng thức bất khả tri này, hạn chế về góc nhìn đó ngăn cản mọi suy diễn khách quan từ đức tin vào một vị thần tới các khẳng định về sự tồn tại của vị thần đó. Thuyết bất khả tri duy lý của Kant và Thời kỳ Khai sáng chỉ chấp nhận các tri thức thu được từ việc suy luận hợp lý của con người; dạng vô thần này khẳng định rằng về nguyên tắc ta không thể nhận thức được thần thánh, và do đó ta không thể biết thần thánh có tồn tại hay không. Dựa trên các quan niệm của David Hume, chủ nghĩa hoài nghi khẳng định rằng sự xác tín về thứ gì cũng là bất khả thi, do đó người ta không bao giờ có thể nhận biết được sự tồn tại của Chúa Trời.[38] Việc gán thuyết bất khả tri cho chủ nghĩa vô thần là điều còn đang bị tranh cãi; thuyết này còn có thể được xem là một thế giới quan cơ bản và độc lập.[35]

Các dạng thức lập luận vô thần khác mà có thể xếp vào loại nhận thức luận, trong đó có chủ nghĩa chứng thực logic và chủ nghĩa bất khả tri lãnh đạm (ignosticism), khẳng định rằng các thuật ngữ cơ bản như "Chúa Trời" và các phát biểu như "Chúa Trời là đấng toàn năng" vô nghĩa hay không thể hiểu được. Chủ nghĩa bất khả nhận tri thần học (theological noncognitivism) cho rằng câu "Chúa Trời tồn tại" không biểu đạt một mệnh đề, trái lại, nó vô nghĩa về mặt nhận thức. Người ta đã tranh luận xung quanh việc các trường hợp như trên có thể xếp vào dạng nào của chủ nghĩa vô thần hay thuyết bất khả tri hay không. Các nhà triết học A. J. Ayer và Theodore M. Drange không đồng ý xếp vào thể loại nào vì cả hai loại này đều chấp nhận "Chúa Trời tồn tại" là một mệnh đề; thay vào đó, họ đặt chủ nghĩa bất khả nhận tri (noncognitivism) vào một thể loại riêng.[39][40]

Các luận cứ siêu hình

Chủ nghĩa vô thần siêu hình dựa trên thuyết nhất nguyên siêu hình – quan niệm rằng thực tại là đồng nhất và không thể phân chia. Những người vô thần siêu hình tuyệt đối đồng ý với một hình thức nào đó của thuyết thực hữu, do đó họ phủ nhận thẳng sự tồn tại của những gì phi vật lý. Những người vô thần tương đối giữ một thái độ phủ nhận ngầm đối với khái niệm về Chúa, dựa trên sự phi lý giữa các triết thuyết của họ và các thuộc tính thường được cho là của Chúa Trời, chẳng hạn như tính siêu việt, một khía cạnh cá thể, hoặc thể thống nhất. Các ví dụ về chủ nghĩa vô thần siêu hình tương đối bao gồm thuyết phiếm thần, thuyết thần tồn tại nơi vạn vật (panentheism) và thuyết thần giáo tự nhiên.[41]

Các luận cứ kinh tế học, xã hội học, tâm lý học

Epicurus được coi là người đầu tiên phát triển vấn đề về cái ác. David Hume, trong Đối thoại về Tôn giáo Tự nhiên (1779) đã trích lời Epicurus khi phát biểu luận cứ đó trong hình thức một chuỗi câu hỏi:[42] "Chúa muốn ngăn chặn cái ác nhưng không thể? nếu thế thì ngài bất lực... Chúa vừa muốn ngăn chặn vừa có thể làm điều này? vậy thì tại sao các ác vẫn tồn tại?"

Các nhà triết học như Ludwig Feuerbach[43] và Sigmund Freud lập luận rằng Chúa Trời và các đức tin tôn giáo khác là các phát minh của con người, được tạo ra để thỏa mãn các nhu cầu hay ý muốn đa dạng về tâm lý hoặc tình cảm. Đây cũng là quan điểm của nhiều Phật tử.[44] Chịu ảnh hưởng từ các tác phẩm của Feuerbach, Karl Marx và Friedrich Engels, lập luận rằng đức tin vào Chúa Trời và tôn giáo là các công cụ xã hội mà những người có quyền lực sử dụng để áp bức giai cấp lao động. Theo Mikhail Bakunin, "ý niệm về Chúa hàm ý sự từ bỏ lý tính và công lý của con người; nó là sự phủ nhận kiên quyết nhất đối với quyền tự do của con người, và nó dẫn đến kết quả tất yếu là sự nô lệ của loài người về lý thuyết cũng như thực tế". Đảo ngược câu cách ngôn nổi tiếng của Voltaire "Nếu không có Chúa thì cần phải phát minh ra Chúa", Bakunin nói "Nếu quả là có Chúa thì cần phải bãi bỏ ông ta".[45]

Các luận cứ logic và hiện sinh

Chủ nghĩa vô thần logic khẳng định rằng nhiều ý niệm về thần linh, chẳng hạn như Thiên Chúa cá thể của Ki-tô giáo, được gán cho các phẩm chất mâu thuẫn lẫn nhau về logic. Những người vô thần này đưa ra các lập luận bằng suy diễn logic phản bác sự tồn tại của Chúa. Các lập luận này khẳng định sự không tương thích giữa những nét nhất định, chẳng hạn như sự hoàn hảo, vị thế đấng tạo hóa, tính bất biến, sự toàn tri toàn thức, sự hiện diện ở mọi nơi (omnipresence), toàn năng, vô cùng nhân từ (omnibenevolence), siêu việt, tính người (một thực thể kiểu như người), phi vật chất, công bằng và lòng khoan dung.[46]

Các nhà vô thần theo trường phái thần luận thuyết (theodicy) tin rằng không thể dung hòa thế giới như họ trải nghiệm với các đức tính mà các nhà thần học thường gán cho Chúa Trời và các vị thần. Họ lập luận rằng không thể tồn tại một vị Chúa vừa toàn tri vừa toàn năng và vừa vô cùng nhân từ, đạo đức bởi nếu có vị Chúa như thế thì tại sao thế giới này vẫn có cái ác, cái xấu, khổ đau? [47] Tất-đạt-đa Cồ-đàm (Thích Ca Mâu Ni), người sáng lập ra Phật giáo, cũng đưa ra những lập luận phản bác sự tồn tại của một đấng toàn năng, sáng tạo thế giới từ hàng nghìn năm trước.[48]

Các luận cứ theo thuyết loài người là trung tâm

Trường phái vô thần mang tính xây dựng hay theo thuyết giá trị (axiology) phủ nhận sự tồn tại của thần thánh để nghiêng về một "sự tuyệt đối cao hơn", chẳng hạn như nhân loại. Hình thức vô thần này coi nhân loại như là nguồn gốc tuyệt đối của luân lý và các giá trị, và cho phép các cá nhân giải quyết các vấn đề đạo đức mà không cần viện đến Chúa. Marx, Nietzsche, Freud và Sartre đều sử dụng luận cứ này để truyền đạt các thông điệp về tự do, phát triển đầy đủ (full-development), và niềm hạnh phúc không bị kìm giữ.[35]

Một trong những phê phán phổ biến nhất đối với chủ nghĩa vô thần lại có hướng ngược lại – rằng việc phủ nhận sự tồn tại của một vị Chúa công bằng dẫn tới chủ nghĩa tương đối về đạo đức (moral relativism), để con người ta ở tình trạng không có nền tảng về đạo đức hay luân lý,[49] hoặc làm cho cuộc sống trở nên vô nghĩa và đau khổ.[50] Blaise Pascal đưa ra quan điểm này năm 1669.[51]