Jelentősége nem csupán metafizikájának és vallásfilozófiájának, hanem elsősorban tudományfilozófiai, logikai és matematikai kutatásainak köszönhető. Élesen szemben állt Kant filozófiájával és a Kant utáni idealizmussal is, de talán még élesebben kritizálta a materializmust és a naturalizmust. Katolikus pap volt és matematikából doktorált. Szülővárosában, Prágában működött professzorként, de 1819-ben elvesztette katedráját pacifista és szocialista nézetei miatt. 1823-tól teljes egészében Wissenschaftslehre (Tudománytan, 1837) című művének szentelte magát. Matematikusként megvetette a mennyiségek általános tanának alapjait, és megelőlegezte a halmazelméletet a végtelenről szóló művében, a posztumusz Paradoxien des Unendlichenben (A végtelen paradoxonjai). Mindazonáltal mégis a logika filozófiájában gyakorolta a legnagyobb hatást, nevezetesen radikális antipszichologizmusával, amely Frege és Husserl törekvéseivel rokon. Bolzano azt a felfogást képviselte, hogy ismeretről csak azon feltevés mellett beszélhetünk, hogy van valami, ami a megismerés tárgya. Ám nem empirikus tárgyakról van szó, hanem önálló entitásként fennálló igazságokról, Bolzano kifejezésével: magánvaló igazságokról (Wahrheiten an sich). Fel kell tennünk ezek létezését, mert az igazságok nem épülhetnek a gondolkodás folyamataira vagy a nyelvi kifejezésekre, más szóval: a magánvaló igazságok függetlenek az emberi pszichétől, és megelőzik a nyelvet. A platonizmus által megihletett más gondolkodókhoz hasonlóan Bolzano is úgy vélekedett, hogy az igazságokat nem a szubjektum alkotja, hanem csupán rájuk talál.