Il filo conduttore del Trattato della Pittura, così diverso dalla tradizione didascalica del Libro dell'arte di Cennino Cennini, è l'esercizio della "filosofia del vedere", cioè il saper cogliere la rivelazione della Natura tramite l'osservazione penetrante. Ogni aspetto viene infatti ricondotto alla comprensione sistematica di quei fenomeni fisici, matematici e geometrici che ne determinano la percezione visiva. Per Leonardo è proprio l'applicazione della logica, delle discipline matematiche e geometriche, dell'anatomia e dell'ottica che nobilita la pittura, tale da poterla equiparare alle altre arti liberali (cioè speculative), quali la filosofia, la poesia, la teologia, ecc.
