Dans cet ouvrage, Bergson s'interroge sur ce qui constitue la nature du temps.

Pour Bergson, le temps n'est pas physique, mais spirituel. Selon lui, il convient d'opposer à une lecture physico-mathématique du temps une conception spiritualiste qui restitue la réalité du temps comme « vécu » de la conscience.

Bergson indique qu'il faut distinguer la perception de l'étendue et la conception de l'espace. Ces deux approches s'impliquent mutuellement, mais plus nous nous élevons vers les espèces intelligentes et plus ces notions se distinguent. Pour l'homme et pour l'animal, l'espace ne désigne donc pas la même chose. L'animal vit l'espace sans sentiment d'extériorité prononcé, alors que l'homme conçoit l'espace comme « un milieu vide homogène ». Kant propose, par sa définition des formes a priori de l'intuition sensible, un espace ainsi conçu qui ne repose pas sur une différenciation qualitative, propre à l'animalité. Ainsi l'animal ne perçoit pas l'espace géométrique, mais un espace qualitativement différent, par exemple en fonction du magnétisme de telle ou telle zone : « On a essayé d'expliquer ce sentiment de la direction par la vue ou l'odorat, et plus récemment par une perception des courants magnétiques, qui permettrait à l'animal de s'orienter comme une boussole. Cela revient à dire que l'espace n'est pas aussi homogène pour l'animal que pour nous ».

Bergson s'inscrit en faux contre l'école anglaise qui fait dériver la notion d'espace de la notion de durée. Selon Bergson, c'est l'espace qui est premier. Il prend l'exemple d'une succession de sensations lorsque l'on promène nos doigts sur une surface. On ne peut pas distinguer chaque moment sensible sans les situer dans l'espace, l'idée d'espace est donc première.

Cette réfutation suppose que nous distinguions la durée mêlée à l'idée d'espace, et la durée pure qui correspond à un esprit qui s'abstient de distinguer l'avant et l'après de ses états de conscience, et qui pour ainsi dire « se laisse vivre ».

Ainsi, lorsque nous percevons une mélodie nous pouvons avoir deux attitudes. D'abord nous pouvons tenter de distinguer chaque note, les replacer dans la succession, donc les spatialiser par un effort d'abstraction de la pensée. Mais la vraie durée de la mélodie est alors perdue. Ensuite, pour percevoir véritablement la durée, il faut que la succession des notes se produise sans distinction de chaque élément : ne voyons-nous pas que « nous les apercevons néanmoins les unes dans les autres, et que leur ensemble est comparable à un être vivant, dont les parties, quoique distinctes, se pénètrent par l'effet même de leur solidarité ? ». Cette durée prend la forme d'un mouvement continu, et l'intuition seule est capable de la saisir.

La vraie durée est dans l'interpénétration de changements qualitatifs au sein de la conscience, et ils ne doivent rien à la conception du nombre. C'est ce que Bergson nomme  « l'hétérogénéité pure ». La multiplicité des états de conscience est alors qualitative et prend la forme d'un progrès continu. Bergson prend l'exemple de l'endormissement. Si nous nous endormons au bruit d'un balancier régulier qui oscille, ce n'est pas le dernier bruit perçu qui provoque l'endormissement, ce n'est pas plus la somme arithmétique de tous ces bruits séparés et additionnés. C'est l'ensemble des bruits, qui forme un rythme, un organisme, et c'est précisément leur qualité organique qui provoque l'endormissement, c'est-à-dire que le tout – le rythme – n'est pas réductible à la somme des parties et donc à l'addition des bruits.

Nos sens perçoivent des mouvements comme « le signe en quelque sorte palpable d'une durée homogène et mesurable » et les sciences – la physique par exemple – conçoivent le temps comme une quantité chiffrable. Il est donc peu étonnant que nous éprouvions « une incroyable difficulté à nous représenter la durée dans sa pureté originelle ».

Pour y parvenir il faut comprendre une confusion fréquente entre l'espace le temps. Ainsi, lorsque nous observons une horloge et le déplacement des aiguilles, nous pensons percevoir une durée. Or la position de l'aiguille est toujours un « ici et maintenant ». Les positions passées de l'aiguille n'existent plus dans le monde extérieur, ce n'est que pour une conscience capable de se remémorer les positions passées que la succession existe. Si nous supprimons l'horloge, il reste la durée interne de la conscience, mais si nous supprimons la conscience, la position des aiguilles est toujours une, sans succession. L'extériorité – le monde physique – est sans succession, et la durée de la conscience est sans extériorité. En revanche, si nous rapprochons l'espace réel sans durée et la durée réelle qui n'est pas une addition d'instants, nous faisons naître « une représentation symbolique » : « La durée prend ainsi la forme illusoire d'un milieu homogène, et le trait d'union entre ces deux termes, espace et durée, est la simultanéité, qu'on pourrait définir l'intersection du temps avec l'espace. »

Le mouvement est défini, lui aussi, par la relation de superposition de la durée de la conscience avec un réel sans durée. Plus clairement, Bergson prend l'exemple d'un mobile qui se déplace. Le mobile occupe bien une position dans l'espace, mais une seule. Pour qu'il occupe plusieurs positions pendant une durée, il faut un spectateur conscient qui se remémore chacune des positions passées. Le mouvement ne relève donc plus de l'espace, mais du psychisme. Dans l'étude du mouvement, nous confondons régulièrement l'espace parcouru – une quantité d'espace homogène – et l'acte qui consiste à le parcourir et qui n'est durable que pour une conscience. Il faut une conscience pour que les mouvements passés et présents soient reliés. Ainsi, Bergson montre l'erreur au sein du paradoxe de Zénon d'Élée : si Achille ne peut pas rattraper la tortue dans la formulation de Zénon c'est que l'intervalle entre eux est toujours divisible, comme l'espace homogène l'est. Mais le mouvement relève de la durée et non de l'espace : « si le mouvement était composé de parties comme celles de l'intervalle lui-même, jamais l'intervalle ne serait franchi ».

La science ne parvient pas à saisir le temps et le mouvement, sinon en supprimant ce qui fait leur nature. Elle conçoit le temps, mais sans la durée, elle conçoit aussi le mouvement, mais sans la mobilité. Ainsi, en mécanique, la durée est définie comme un intervalle entre un instant initial et un instant final. Pour définir ces deux instants, nous observons la simultanéité d'un état de conscience avec un changement extérieur. Mais la durée entre ces deux instants ne peut être comprise que par une conscience, car la durée est toujours en train de s'accomplir. Or, nos états de conscience sont des multiplicités qui diffèrent de la multiplicité des nombres, car ils sont qualitatifs et non seulement arithmétiques : « Il devient dès lors évident qu'en dehors de toute représentation symbolique le temps ne prendra jamais pour notre conscience l'aspect d'un milieu homogène, où les termes d'une succession s'extériorisent les uns par rapport aux autres. »

Nous vivons au contact d'objets extérieurs et notre conscience a pris l'habitude de les considérer comme des objets dénombrables et dans l'espace. Nous avons donc un « moi de surface » qui est composé de la suite des sensations relatives aux objets extérieurs. Inversement, dans le « moi intérieur », les moments sensibles sont interpénétrés les uns avec les autres, ils ne se distinguent pas. Mais nous ne saisissons pas cette différence, car « comme ce moi plus profond ne fait qu'une seule et même personne avec le moi superficiel, ils paraissent nécessairement durer de la même manière ». Ainsi la majorité de la vie psychique voit « l'invasion graduelle de l'espace dans le domaine de la conscience pure. » Autrement dit, nous avons pris l'habitude de penser la durée sous la forme de l'espace et du nombre. Cependant, nous pouvons faire l'expérience de la durée vraie ; elle est ressentie dans le rêve. Dans le cadre du rêve, la communication avec le monde extérieur est restreinte et modifiée, nous ne sommes plus alors dans une durée spatialisée, nombrée, et quantitative ; nous ressentons la durée, sous une forme instinctuelle, et parfois confuse. Il existe donc deux formes de la durée : « la durée homogène » et la « durée hétérogène » et deux strates du moi qui leur correspondent.

« La vie consciente se présente sous un double aspect, selon qu'on l'aperçoit directement ou par réfraction à travers l'espace. » Notre moi intérieur est l'intuition de la durée qualitative ; nos états de conscience y sont personnels, mais confus et incommunicables par le langage. Dans le temps réfracté, nos états de conscience sont clairs et transmissibles par le langage, mais ils sont modifiés et trahis pour se conformer à la vie sociale. Progressivement, les nécessités de la vie sociale et le langage supposent que le moi superficiel recouvre le moi intérieur. La durée n'est plus alors appréciée qualitativement, mais seulement quantitativement et notre moi intérieur est comme réfracté au-dehors. Au cours du passage de « nos états de conscience du dedans au-dehors : petit à petit ces états se transforment en objets ou en choses ; ils ne se détachent pas seulement les uns des autres, mais encore de nous. »

Bergson porte son attention sur la vie intérieure : la mémoire, la liberté, la durée, ou encore l'intuition. Son approche est spiritualiste, teintée de métaphysique, ce qui la rend moins audible aujourd'hui. Sa philosophie a été un sujet d'étude pour Deleuze et Merleau-Ponty, mais surtout une influence majeure pour Lévinas qui considère que l'Essai sur les données immédiates de la conscience est l'un des cinq livres majeurs de la philosophie.