在知识问题上，早期自然哲学家大多自觉或不自觉地以感性经验为认识的依据，巴门尼德揭露了这种思维方式的局限性，主张惟有对存在的思想才是真理之路。柏拉图像巴门尼德一样否定了感觉经验在认识中的作用，因为不可感知的、普遍的、绝对的理念不可能来源于我们对事物的感觉经验，无论我们经验到多少张个别具体的桌子，也不可能从中产生普遍、抽象、永恒存在乃至无限的桌子概念，这就彻底断绝了通过感觉经验认识理念的可能性。既然我们不是通过感觉经验，那是通过什么方式认识理念的？为了解决这个问题，柏拉图提出了“回忆说”。
柏拉图讲了一个故事：我们的灵魂原本高居于天上的理念世界，“那时它追随神，无视我们现在称做存在的东西，只昂首于真正的存在”（注11：《古希腊哲学》，第284页。），所以它对理念领域有所观照，具备一切知识。但是后来灵魂附着于躯体之后，由于受到躯体的干扰和污染，因此遗忘了一切。只有经过合适的训练，灵魂才能回忆起曾经见过的东西。因此，回忆的过程也就是学习的过程，不过是把被我们遗忘了的东西回忆起来而已，“所有的研究，所有的学习不过是回忆而已”（注12：《古希腊哲学》，第251页。）。当然，并不是所有的灵魂都能轻易地回忆起它们，凡在投生前只约略窥见，或在投生后受邪恶熏陶而堕落的，都不易做到这一点，只有少数人保持着回忆的能力。
在西方哲学史上，柏拉图的回忆说以粗糙的形式第一次提出了先验论的问题。如果理念与事物判然有别，关于理念的知识就不可能从感觉经验中获得，它只能是先天的。换句话说，如果普遍的共相不可能来源于个别偶然的感觉经验，我们只能说在感觉之先，它就存在于我们的头脑之中了。后来近代哲学中唯理论的天赋观念论与康德的批判哲学，都与此密切相关。
在《国家篇》中，柏拉图通过苏格拉底与一个孩子之间的对话来证明他的回忆说：（注13：参见《古希腊哲学》，第252—256页。）
苏格拉底：告诉我，孩子，你知道这样一个图形是正方形吗（他在沙地上画了一个正方形）？
孩子：知道。
苏格拉底：正方形有4条边，并且每条边相等？
孩子：是的。
苏格拉底：通过正方形的各边中点所画的线也是相等的，是不是？
孩子：是的。
苏格拉底：这种形状可大可小？
孩子：肯定。
苏格拉底：如果这条边长2尺，那条边也是2尺，那么整个正方形的面积是多少？让我解释一下：如果一条边长2尺，另一条边长只有1尺，那么整个面积总共就是2平方尺？
孩子：是的。
苏格拉底：现在另一条边长也是2尺，那么就有了两个2尺？
孩子：是这样。
苏格拉底：那么总的面积就是2尺的平方？
孩子：是的。
苏格拉底：2的平方是多少？算一算，告诉我。
孩子：4，苏格拉底。
苏格拉底：如果有一个正方形的面积比这个正方形大一倍，是不是它的各条边也是相等的？
孩子：是的。
苏格拉底：那么，它的面积是多少？
孩子：8。
苏格拉底：你是说我们从4条这样长的边中得到的面积为8平方尺的图形的？
孩子：是的。
苏格拉底：让我们画出这个正方形，它的4条边的长度相等，这就是你所说的面积为8平方尺的图形吗？
孩子：是的。
苏格拉底：在它之中有4个正方形，每个正方形都等于面积为4平方尺的正方形？
孩子：没错。
苏格拉底：整个面积又是多少呢？4倍于这个面积，不是吗？
孩子：一定是这样的。
苏格拉底：4倍和2倍是相等的吗？
孩子：不是，绝不相等。
苏格拉底：那它是多少呢？
孩子：4倍。
苏格拉底：4乘以4等于16，对不对？
孩子：是的。
……
柏拉图要证明的是，这个孩子对几何学一无所知，但经过苏格拉底的诱导，说出了正确的答案，这表明在孩子的头脑中原本就有关于几何学的知识，只是被他“遗忘”了，而学习不过就是把这些知识重新回忆起来而已。问题是，理念究竟存在于我们头脑中的什么地方？以灵魂不朽来解决知识问题毕竟存在着太多的问题，于是柏拉图提出了比回忆说更精致的灵魂转向说。
柏拉图在他的“洞穴”比喻中提出了一种认识论思想：“灵魂转向说”。
一群人犹如囚徒世代居住在洞穴里，由于被锁住而不能走动、回头和环顾左右，只能直视洞壁的情景。他们便把洞壁上的影像当作真实的事物。如果有一个囚徒挣脱锁链，回头第一次见到火光，虽然一时会刺眼眩目，但经适应后他就会分清影像与雕像，并明白雕像比影像更真实。如果他走出洞外，第一次看到太阳下的真实事物，也会再次眼花缭乱，先见到阴影，再看水中映象，进而看事物，最后抬头望天，直接见到太阳，这才知道太阳是万物的主宰。这个比喻“可以整个地应用到以前的论证上，将囚徒们居住的洞穴比做可见世界，里面的火光比做太阳。如果你把上升的途径及对上方万物的静观比做是灵魂上升到可知世界，就没有误解我的意思”（注14：《古希腊哲学》，第317页。）。
在柏拉图看来，上述这个过程就是灵魂转向的过程。
从毕达哥拉斯—巴门尼德—苏格拉底—柏拉图，都是为了解决知识问题，柏拉图洞穴说的依据也是感性与理性的区别：可感事物是不真实的，可知的理念才是知识的对象。由此可见，虽然西方古典哲学的基础和核心是形而上学，但是从一开始就注定了形而上学问题必须以认识论问题的解决为前提的局面。
显然，洞穴说所比喻的不是认识的发展过程，不是从低到高的发展，而是“灵魂的转向”。正如“洞穴比喻”所表明的，我们不可能通过洞壁上的影像认识身后的事物，除非转过身来；我们不可能知道太阳是万物的主宰，除非被拉出洞外。我们对理念的认识也是如此，它是灵魂的认识功能依次转向的结果。由此可见，先天性在此不再像回忆说那样表现为具体的知识，而是表现为认识的功能。
自古以来就有经验论与先验论之争，这是认识论无法回避的难题。
对一些哲学家来说，我们对于事物的认识来源于对它们的感觉经验，在此基础上形成了知识，因而若想检验我们的知识是不是真理知识，是不是科学，就必须检查知识是不是与对象符合一致。这里至少存在着两个难题：首先，如果知识建立在感觉经验的基础上，它的普遍必然性即科学性或真理性（如果有的话）是从哪里来的？感觉经验总是个别、相对、偶然的，普遍必然性不可能从它们之中发现出来，因而知识的普遍必然性是一个难题。其次，即使我们认可知识就建立在感觉经验的基础之上，还有一个问题无法解决，那就是我们怎么才能知道我们的知识与对象是符合一致的。因为我们不可能跳出自身之外去比较我们的知识与对象的关系。因此，历史上始终有一些哲学家持先验论的立场，第一个持这一立场的哲学家就是柏拉图，以后我们将看到还有一些非常著名的哲学家如笛卡尔、莱布尼茨、康德等坚持这一立场，虽然他们的观点各有不同。