Jako listonosz w Bar-sur-Aube głęboko zainteresował się najpierw fizyką, a następnie filozofią. W latach 1930–40 był profesorem w Dijon. W latach 1940–1945 jako pierwszy zajmował katedrę filozofii i historii nauki na Sorbonie.
Studia Bachelarda nad filozofią nauki w takich pracach jak Le nouvel esprit scientifique czy La formation de l’esprit scientifique stanowiły jego własną wizję epistemologii historycznej jako rodzaju psychoanalizy umysłu naukowego. Argumentował przeciw neopozytywizmowi i pewnym wpływowym formom neokantyzmu, że nauka nigdy nie posługuje się epistemologią: Immanuel Kant i Auguste Comte przenieśli pewne konsekwencje fizyki Newtona do filozofii, ale teraz fizyka Newtona została zastąpiona przez teorię względności – tak nauka nie jest po prostu powiększającym się zbiorem prawd, ale raczej twórczym dialogiem między badaczem a eksperymentem, czymś raczej dedukcyjnym niż indukcyjnym (zob. metoda hipotetyczno-dedukcyjna). Bachelard był racjonalistą w sensie kartezjańskim. Thomas Kuhn używa bachelardowskiego pojęcia pęknięcia epistemologicznego tak jak je zreintepretował Alexandre Koyré do skonstruowania swojego pojęcia paradygmatu naukowego.
W świecie analitycznej filozofii nauki psychologistyczna koncepcja historii nauki przedstawiona przez Bachelarda nie jest dobrze przyjmowana. Odbiera się ją często jako raczej mieszaninę rozważań o takich tematach jak poezja, sny, psychoanaliza, wyobraźnia niż jako zwyczajną epistemologię. Jest to zrozumiałe na tle tradycji brytyjskiego empiryzmu, dziwi jednak na tle popularności falsyfikacjonizmuKarla Poppera i w analitycznej filozofii nauki – z którym koncepcja Bachelarda jest zbieżna. Być może dlatego, że Bachelard przedstawia wizję badacza romantycznego i natchnionego, inaczej niż Popper.
Kształtowanie się umysłu naukowego. Przyczynek do psychoanalizy wiedzy obiektywnej, Gdańsk 2002, Wydawnictwo słowo/obraz terytoria, ISBN 83-88560-29-8 (La Formation de l’esprit scientifique 1938)
Filozofia, która mówi nie, Gdańsk 2000, Wydawnictwo słowo/obraz terytoria, ISBN 83-87316-27-X (La philosophie du non, 1940)
Poetyka marzenia, Gdańsk 1998, Wydawnictwo słowo/obraz terytoria, ISBN 83-87316-80-6 (La poétique de la reverie, 1960)
Płomień świecy, Gdańsk 1998, Wydawnictwo słowo/obraz terytoria, ISBN 83-87316-45-8 (La flamme d’une chandelle, 1961)
Opracowania
Cristina Chimisso, Gaston Bachelard: Critic of Science and the Imagination, Routledge 2001
Ilona Błocian, Kamila Morawska, Marta Ples-Bęben, Gaston Bachelard i filozofie obrazu. Psychologiczne i społeczno-polityczne aspekty obrazowości, Wrocław 2018, Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego, ISBN 978-83-229-3630-6.
Gaston Bachelard. Konteksty i interpretacje. Pod redakcją Marty Ples-Bęben. Katowice 2020, Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego. ISBN 978-83-226-3894-1.
