老子在函谷关前著有五千言的《老子》一书，又名《道德经》或《道德真经》。《道德经》、《易经》和《论语》被认为是对中国人影响最深远的三部思想巨著。《道德经》分为上下两册，共81章，前37章为上篇道经，第38章以下属下篇德经，全书的思想结构是：道是德的“体”，德是道的“用”。上下共五千字左右。
《道德经》是后来的称谓，最初老子书称为《老子》而无《道德经》之名。其成书年代过去多有争论，至今仍无法确定，不过根据1993年出土的郭店楚简“老子”年代推算，成书年代至少在战国中前期。楚简《老子》校注，参看丁四新著《郭店楚竹书老子校注》等书。
《老子》以“道”解释宇宙万物的演变，以为“道生一，一生二，二生三，三生万物”，“道”乃“夫莫之命（命令）而常自然”，因而“人法地，地法天，天法道，道法自然”。“道”为客观自然规律，同时又具有“独立不改，周行而不殆”的永恒意义。《老子》书中有着朴素的唯物主义的观点。此外，《老子》书中包括大量朴素辩证法观点，如以为一切事物均具有正反两面，“反者道之动”，并能由对立而转化，“正复为奇，善复为妖”，“祸兮福之所倚，福兮祸之所伏”。又以为世间事物均为“有”与“无”之统一，“有、无相生”，而“无”为基础，“天下万物生于有，有生于无”。此外，书中也有大量的民本思想：“天之道，损有余而补不足，人之道则不然，损不足以奉有馀”；“民之饥，以其上食税之多”；“民之轻死，以其上求生之厚”；“民不畏死，奈何以死惧之？”。其学说对中国哲学发展具有深刻影响。