A relação entre causalidade (ou determinação) e liberdade é um dos assuntos mais debatidos em filosofia. Muitos veem a causalidade como sinônimo de mecanicismo (tal como no modelo de causalidade linear), e acreditam que nenhuma determinação (nenhuma relação de causalidade) pode explicar a liberdade humana ou o livre-arbítrio. Esta posição fundamenta o dualismo, segundo o qual causalidade e liberdade são inconciliáveis, afirmando que há duas substâncias separadas ou dois universos separados (pensamento/extensão, espírito/matéria, vontade/necessidade, alma/corpo).
Os deterministas argumentam que, se a inteligibilidade de qualquer fenômeno supõe sempre apreender sua determinação (ou seja, apreender a maneira específica na qual os eventos se relacionam e surgem), então quem afirma que a liberdade se opõe à determinação afirma também que a liberdade não é inteligível, o que para eles é absurdo. Para eles, o acaso (a falta de causa) de um fenômeno é apenas uma aparência que se origina quando ignoramos a maneira como os eventos se relacionam e surgem. Afirmam que a liberdade não é sinônimo de acaso, mas sim um modo de determinação fundamentado em outros modos de determinação (os quais não podem ser explicados pela pré-determinação, como fazia o mecanicismo).
A teoria do caos e a teoria da emergência, por exemplo, apresentam a ideia de redes de determinações simultâneas que engendram diversos níveis de realidade (por exemplo a interação entre seres vivos formando um outro nível de realidade, um ecossistema, assim como a interação entre indivíduos forma outro nível de realidade, a sociedade). Os diversos níveis de realidade (por exemplo, molecular, biológico, psíquico, social, planetário...) apresentam modos de causalidade diversos que possuem, cada um, uma consistência que lhe dá autonomia, jamais cessando, porém, de interagir com os outros níveis, ou mesmo de desaparecer ou surgir neles.
A inteligibilidade de um fenômeno ocorre quando a determinação deste fenômeno é passível de ser pensada ou conhecida. Não é possível compreender um evento sem apreender a maneira como esse evento se determina ao se relacionar com outros eventos (sejam eles simultâneos ou anteriores). Por esta razão, a inteligibilidade de algo depende também da aptidão ou habilidade do pensamento para apreender as relações pelas quais ocorre a determinação desse algo. Esta aptidão do pensamento é o que se chama inteligência, raciocínio ou perspicácia. Assim surge a lógica, isto é, o problema de saber se o que pensamos de um evento é verdadeiro ou falso, bem como o problema de saber maneiras corretas de pensar as relações entre os eventos. Além disso, a questão de conhecer as capacidades e os limites do pensamento fundamenta a epistemologia.
As primeiras tentativas de explicar a fonte da causalidade remontam aos pré-socráticos e confundem-se com a ideia de devir (vir-a-ser). Para Heráclito de Éfeso, o devir é exemplificado pelas águas de um rio, “que continua o mesmo graças à suas águas que afluem incessantemente”.[8] Os filósofos pré-socráticos desenvolveram a ideia de que a condição para que exista causalidade no mundo é o fato de os eventos ocorrerem num mesmo plano (substância ou Arché) pelo qual torna-se possível um evento afetar outro evento, raciocinando em geral pelos seguintes argumentos:
"[..] Todas as coisas são diferenciações de uma mesma coisa e são a mesma coisa. E isto é evidente. Porque se as coisas que são agora neste mundo - terra, água ar e fogo e as outras coisas que se manifestam neste mundo -, se alguma destas coisas fosse diferente de qualquer outra, diferente em sua natureza própria e se não permanecesse a mesma coisa em suas muitas mudanças e diferenciações, então não poderiam as coisas, de nenhuma maneira, misturar-se umas as outras, nem fazer bem ou mal urnas as outras, nem a planta poderia brotar da terra, nem um animal ou qualquer outra coisa vir a existência, se todas as coisas não fossem compostas de modo a serem as mesmas. Todas as coisas nascem, através de diferenciações, de uma mesma coisa, ora em uma forma, ora em outra, retomando sempre a mesma coisa."[9] Diógenes de Apolônia