האמירה "אני חושב, משמע אני קיים" היא לא רק משפט מפורסם אלא גם היסוד שעליו נבנית כל שיטתו הפילוסופית של רנה דקארט. מדובר בנקודת המוצא שממנה, כמו שורשיו של עץ, צומחת כל הפילוסופיה של דקארט. רעיון זה מופיע בפרק השני של הגיונות על הפילוסופיה הראשונית, שם מבקש דקארט לבסס ידיעה ודאית אחת מתוך ים של ספקות.
דקארט מתחיל את חקירתו בהטלת ספק רדיקלית – ספק שיטתי המערער על תקפותם של כל מקורות הידיעה המסורתיים: החושים, התבונה, ואפילו האמיתות המתמטיות. אולם דווקא הספק הקיצוני הזה מאפשר לו לחשוף אמת אחת שאי אפשר להטיל בה ספק: עצם העובדה שהוא מהרהר, מטיל ספק – כלומר חושב – מעידה בהכרח על קיומו כישות חושבת. גם אם יש אל שמטעה אותו או שהוא חולם, חייב להיות "אני" שעובר את חוויית הטעות או החלום.
אבל מהו טיבו של "האני" הזה? דקארט דוחה את ההגדרות המסורתיות, כמו זו של האדם כ"חיה תבונית", בטענה שהן עמוסות מדי ומובילות לרגרסיה של מושגים. במקום זאת הוא בוחן באופן אינטואיטיבי את מה שניתן לדעת בוודאות: מהותי כישות חושבת. הוא קובע שהוא אינו גוף, שכן קיום הגוף עדיין מוטל בספק, אלא תודעה – "דבר שחושב", קרי תבונה, שכל, רצון, דמיון ותפיסה.
תהליך זה של גילוי העצמי כולל הבחנה בין סוגי מחשבה: תפיסה (אינטלקטואלית, חושית או דמיונית) ורצייה (רצון, קביעה, שלילה, ספק). תפיסה כוללת גם תחושות, אולם לא במובן הפיזי אלא כחוויות פנימיות של התודעה – כמו אדם שחולם שהוא חש כאב, גם אם אין מקור פיזי ממשי.
דקארט גם מבחין בין סוגי רעיונות: כאלה שמקורם בתבונה עצמה (מולדים), כאלה שמגיעים מבחוץ (הרפתקניים), וכאלה שמומצאים על ידי הדמיון (בדויים). הבחנה זו תסייע לו בהמשך לבחון את שאלת קיומו של העולם הפיזי ושל אלוהים.
מרגע ש"דקארט" (או המדיטטור) מגלה את קיומו הוודאי כישות חושבת, הוא מתחיל לבנות את עץ הידע מהשורש הזה, תוך שימוש במתודה גאומטרית. כל רעיון חדש צריך להיגזר באופן ברור והכרחי מהעיקרון הראשוני. במובן זה, "אני חושב, משמע אני קיים" הוא הן אינטואיציה והן דדוקציה: זהו תובנה מיידית של הקשר ההכרחי בין חשיבה לקיום, אך ניתן גם לראותו כהסקה פשוטה ולא סילוגיסטית.
בסופו של דבר, דקארט מציב את האני כנקודת מוצא בלתי ניתנת לערעור – עצם העובדה שאני שואל, חושב, תוהה, מהווה הוכחה לכך שאני קיים. מכאן יוכל לצאת למסע פילוסופי של ביסוס שיטתי של ידיעה, של אלוהים, ושל העולם – הכול מתוך האני החושב.