"ביקורת התבונה הטהורה" יצא לאור במהדורה הראשונה ב 1781, והוא הראשון מבין שלושה ספרים שנכתבו בידי קאנט כדי לענות על משבר בפילוסופיה.
הוא עוסק באפיסטמולוגיה (תורת ההכרה), בעוד השניים האחרים ("ביקורת התבונה המעשית" ו"ביקורת כוח השיפוט") עוסקים באתיקה ובאסתטיקה. במאה ה- 17, אחרי שדיקארט העלה את שאלת הקשר בין התודעה לבין העולם, התפצלה הפילוסופיה לשני זרמים שניסו לפתור אותה בצורה שונה. האחת היא זו שהוצעה על ידי דיקארט עצמו, והיא השיטה ה'רציונאליסטית'- על פיה אפשר להכיר את העולם באמצעות ניתוח מחשבתי, בסיוע הלוגיקה והמתמטיקה בלבד, ללא צורך בהתנסות מעבר להם. השנייה היא השיטה ה'אמפיריציסטית', שהחלה עם ג'ון לוק, ופותחה בידי ג'ורג' בארקלי ודיוויד יום. ההנחה המונחת בבסיסה אומרת שאת כל מה שאנו יודעים על העולם אנחנו יודעים באמצעות הניסיון, בתיווך החושים. המשבר שאליו הגיעה הפילוסופיה קשור במבוי הסתום שאליו נקלעו שתי השיטות האלה. הראשונה, הרציונאליסטית, הפכה לדוגמאטית, ואילו השניה, האמפיריציסטית, הגיעה לספקנות קיצונית. מה שהביא את קאנט להתחיל את הפרויקט הפילוסופי הגדול שלו, הייתה עבודתו של דיוויד יום. כאמור, יום נחשב לאמפיריציסט, אבל הוא הראה איך השיטה האמפיריציסטית מובילה לספקנות קיצונית אם לוקחים אותה ברצינות עד הסוף. שמו נקשר בשתי בעיות שהוא העלה, שלא מצאו פתרון מספק עד עצם ימינו. הבעיה האחת היא בעיית הסיבתיות. יום טען שאנחנו מקבלים את עקרון הסיבתיות על סמך האינדוקציה בלבד, והיא לבדה אינה יכולה לספק לנו ידע ודאי.
כלומר, האמונה שלנו שמכיוון שא' בא אחרי ב' פעם אחת או אף מליון פעמים בעבר, אינה מספיקה כדי לקבוע שמדובר בקשר סיבתי, כלומר שכך יהיה תמיד גם בעתיד. אין אפשרות לתפוס (בחושים) קשר הכרחי כלשהו בין אירוע א' לאירוע ב', אלא רק את העובדה שכל אחד מהם מתרחש. נמצא, שהאמונה בסיבתיות עומדת על כרעי תרנגולת. (הבעיה ידועה גם כ"בעיית האינדוקציה"). הבעיה השנייה שיום הציג היא בעיית ה"עצם". אם אנחנו אמפיריציסטים, ומקבלים כידע ודאי רק את מה שיש לנו תפיסה חושית שלו, הרי שאין לנו שום תפיסה של עצמים (במובן האריסטוטלי, של סובסטנציה) אלא רק של תכונות. ההשלכות של שתי הבעיות הללו על היכולת לעשות מדע הן חמורות. אלו שני עקרונות שבלעדיהם אין למדע קיום. אם אי אפשר לקבוע שאירוע אחד הוא הגורם לאירוע שני, אזי אין מקום לקביעת היפותזות מדעיות שיכולות לחזות אירועים, ואם אין עצם, אזי אין שום דבר שנשאר יציב ושאפשר לחקור אותו מתוך הנחה שהוא יתמיד בישותו. מעבר לכך, אין יסוד להניח את קיומו של "אני" שמתמיד לאורך זמן כמצע בבסיס של כל ידיעתנו. קאנט פותר את הבעיות האלה באמצעות סינתזה בין שתי השיטות הנ"ל. מצד אחד, הוא אומר, העולם נתון לנו באמצעות החושים, אבל מצד שני אנחנו כופים על המידע הגולמי שמתקבל מהם סדר, שמצוי אצלנו בשכל אפריורי (כלומר, לפני הניסיון). הסדר נקבע על ידי שני גורמים- החושניות והשכל. החושניות מסדרת את הדברים על פי שתי צורות הסתכלות- חלל וזמן. לאחר מכן השכל מסדר את הדברים על פי 12 קטגוריות, שהסיבתיות והעצם מהווים שניים מהן. קאנט מבצע כאן היפוך שהוא קורא לו 'מהפכה קופרניקאית'- כשם שקופרניקוס, מאחר שלא הצליח להסביר את תנועות הכוכבים כשהניח שהם סובבים סביבו הניח שהוא זה שסובב, כך קאנט שינה את נקודת ההתייחסות שלו- לא העולם כופה את עצמו על התודעה, אלא התודעה מסדרת את העולם. לשיטה הזאת הוא קורא 'טראנסצנדנטאלית'- דהיינו חשיפת מה שמאפשר את הניסיון. כדי לעשות זאת עליו להתחיל מהסוף להתחלה, מהנחת מה שישנו עד לגילוי היסודות שמאפשרים אותו. בצורה הזאת בנוי גם הספר גופו- שתי החטיבות המרכיבות אותו מוגשות בצורה הפוכה ממה שהיינו מצפים למצוא, כאשר התיאוריה האפיסטמולוגית מוצגת ראשונה, והמתודה לחשיפתה מוצגת רק אחר כך. באופן דומה, במרבית הטיעונים שקאנט מעלה בספר מובאת המסקנה, ורק אחר כך נפרסים הנימוקים שלה. השיטה הטראנסצנדנטאלית חייבה את קאנט להבחין בין מה שהתודעה שלנו מכירה לאחר שהיא מסדרת אותו, לבין מה שהוא לפני הסדר הזה. בלשונו של קאנט מדובר ב"עולם התופעות" (פנומנון, הדברים כפי שהם מופיעים לפנינו) מול 'עולם הדברים כפי שהם לעצמם' (נואומנון). הבחנה נוספת שמשמשת את קאנט היא ההבחנה בין משפטים מרכיבים למשפטים מנתחים. משפטים מרכיבים הם משפטים שבהם הנשוא מוסר לנו מידע שאינו כלול בנושא. את היכולת שלנו לעשות מדע מבסס קאנט על הימצאותם של משפטים שהם מצד אחד אפריוריים, כלומר קודמים לניסיון, ומצד שני מרכיבים, כלומר מוסיפים לנו מידע שלא יכולנו לדעת רק מניתוח המושג המבוקש. הוכחת קיומם של משפטים מרכיבים אפריורי היא מטרת הספר, באשר רק בהימצאם, מאמין קאנט, אפשר לעשות מדע. הספר דן בהרבה מן הבעיות הקלאסיות בפילוסופיה, ולטענת המחבר עונה לכולן, או לכל הפחות מספק את המפתח לפתרונן. קאנט עושה רדוקציה של כל הבעיות המטאפיזיות הגדולות לשלושה עיקריים: אלוהים, בחירה חופשית ונצחיות הנשמה, ומראה מה הבעייתיות שמונעת מאיתנו לענות על השאלות הגדולות האלה, ועל ידי כך בעצם מותח קו בין מה שניתן לחקור ולהבין ולבין מה שלא. ההתקרבות לתשובות נעשית על ידי הבנה של מה ניתן ומה לא ניתן לדעת, ולמרות האכזבה מתשובתו שמרחיקה מאיתנו את האפשרות שנוכל אי פעם לענות על השאלות המטאפיזיות, אפשר להתנחם בכך שניתן לדעת די הרבה על העולם, על אף ההבחנות של יום. הביקורות הראשונות על הספר הופיעו כבר בימי חייו של קאנט. המפורסמת והבעייתית מביניהן הייתה זו שהציג יעקובי. בקצרה, היא אומרת את הדבר הבא: אם בעיית הסיבתיות נפתרה על ידי כך שקאנט הפך אותה לקטגוריית חשיבה של השכל, אזי נוצרת בעיה כשרוצים להסביר את האופן שבו הדבר כשהוא לעצמו (הנואומנה) משפיע על התודעה שלנו ומתגלה בה כתופעה. ברור שמדובר כאן בסוג של סיבתיות, ושאין מדובר בסיבתיות שאפשר לומר שהיא קטגוריה של החשיבה. ביקורות אחרות אמרו שהשיטה שקאנט הציג בספר אינה אלא גירסה אחרת לאידיאליזם של ברקלי. בעקבות הביקורת האחרונה, קאנט שינה את הספר והכניס פרק מיוחד שמסביר מדוע השיטה שלו איננה אידיאליזם כזה, אלא אידיאליזם טרנסצנדנטאלי, והוציא אותו כך ובתוספת שינויים נוספים במהדורה השנייה ב- 1787.