Материалистическое решение вопроса об отношении духа к материи, мышления к бытию Налбандян связывал с проблемой происхождения жизни. Еще в 50-е годы он считал, что естественное возникновение жизни — хотя и трудная, но разрешимая загадка. Судя по письмам из Петропавловской крепости, Налбандян отвергал как витализм, так и механицизм, игнорирующие качественное различие между неорганическим и органическим миром. Он считал, что вопрос о происхождении жизни могут научно решить только химия, биология, физиология. Отметив недостаточность данных современного ему естествознания для решения этого коренного мировоззренческого вопроса, он оптимистически оценивал перспективы науки. Науки стоят «на рубеже, на пороге, где уже кончается положительно граница различных ложных умствований и начинается новый истинный мир» (там же, 654). В науке, пишет Налбандян, важен даже малый шаг, особенно важно взять правильное направление. В своих работах он ссылается на знаменитых химиков Я. Берцелиуса (1779–1848), Ю. Либиха (1803–1873) и других ученых, сыгравших важную роль в преодолении идеалистического противопоставления органического и неорганического миров. Именно они нанесли сокрушительный удар витализму. Берцелиус и Либих исходили из того, что химический закон кратных отношений атомов, имеющий место в неорганической природе, применим и к органическому миру. Однако они не поняли диалектического характера перехода от неорганического вещества к органическому и толковали свои открытия в духе старого механистического материализма, игнорируя качественную сторону изменений в строении атома. Налбандян критикует этот недостаток учения знаменитых химиков. Указывая на то, что все качественные различия в природе они сводят к различиям в расположении атомов, он иронически относится к их представлению о том, что от различных расположений атомов зависит различие видов материи одного и того же химического состава, как, например, горного масла и янтаря (см. там же). Известно, что Чернышевский в работе «Антропологический принцип в философии» также ссылался на данные химии для обоснования материализма. Он полагал, что материя, обладающая способностью мыслить, отличается от материи не мыслящей лишь тем, что она представляет собой более сложную организацию того же физического вещества. Налбандяна такие представления не удовлетворяют. Он обнаруживает в этом вопросе более глубокий подход. По его мнению, невозможно только количественными и структурными изменениями объяснить возникновение жизни. Жизнь, считает он, характеризуется возникновением новых закономерностей, которые и должны быть открыты наукой.
В борьбе с идеализмом Налбандян придает важное значение эмбриологии. «Эмбриология, — пишет он, — это… великая наука, правда, она еще молода, но какая будущность ожидает ее — это словами почти выразить нельзя. У благочестивых идеалистов волосы дыбом поднимутся, а в Испании, пожалуй, снова запылают костры инквизиции» (3, 4, 210). Научное значение эмбриологии Налбандян видит в том, что она подтверждает эволюционную теорию. Таким образом, он мобилизует против идеализма важнейшие достижения химии, биологии, эмбриологии. Однако в обосновании материализма он не ограничивается лишь данными естественных наук. Как и Герцен, он полагает, что естественные науки могут объяснить только происхождение сознания. Что же касается его содержания и законов его развития, то они имеют социальную природу. Исследовать их — задача философии.
Налбандян материалистически решает основной вопрос философии. Идеализм, пишет он, превращает объективный, реальный мир в нечто духовное в своей основе, однако развитие науки подтверждает материальность мира: «Прошли те времена, когда окутанное туманом человеческое воображение из ничего создавало вселенную. „Ex nihilo nihil fit“… Без телесного нет реальной жизни, а тело есть материя…» (там же, 426). Физика, химия доказывают, что материю нельзя ни уничтожить, ни создать, что «природа потерь не имеет». Материя вечна и бесконечна. Развивая эту мысль, Налбандян указывает, что «конец… существует в типическом и индивидуальном только смысле, а вовсе не обширном, естественном, где мы имеем дело с равновесием в бесконечной экономии природы и с различными сочетаниями элементов» (3, 4, 140). Налбандян отвергает идеалистический тезис о нематериальном происхождении психического. Он считает психическое высшим свойством органической материи. Материя в своем развитии порождает жизнь, а с нею — ощущение и мышление. «Мистика, — пишет Налбандян, — разделяет нераздельное — душу и тело», материализм же связывает то, что связано в действительности, учит, что «душа связана с телом, а тело, организм — результат развития природы. Душа подчинена природе…» (3, 1, 105). Материя вечна, дух же возникает как продукт материи. Следовательно, точка зрения идеализма, объявляющая дух демиургом действительности, есть результат мистификации.