《两小儿辩日》表现了古人为认识自然、探求客观事理而独立思考、大胆质疑、实事求是的精神；同时阐述了“学无止境”的道理。
事实上，现代科学已经对这种现象有了科学的解释：早上和傍晚，太一陽一角度低，穿透的大气层很厚，受到大气层梯度折射率影响很大，光路弯曲显著，所以人看到的太一陽一就大；中午太一陽一角度大，穿透的大气层相对较薄，受到大气层梯度折射率影响较小，光路弯曲没有早上和傍晚明显，所以人看到的太一陽一就觉得小了。此外，当太一陽一在早上的时候是从地面升起，而远处的屋子或山正和那大太一陽一成了一小一大的鲜明对比，而在中午周围没有任何东起跟它对比，显然就会显得小，这是我们的肉眼骗了我们。而且由于地球形状、大气层、运行规律等自然因素，简单运用生活规律或生活常识去解释是无法作出正确解释的。但作出正确解释是一个漫长的过程，需要的正是“两小儿”和孔子的这种独立思考、大胆质疑、实事求是的精神。
孔子说过：知之为知之，不知为不知，是知也。孔子面对两小儿的争辩而不妄加决断，正体现了他实事求是的科学态度。[1] 而两小儿善于观察常见的生活现象，从中发现问题，引发思考；也可以从两小儿是从不同的角度观察事物、认识事物，结果自然就不一致；说明他们平时注意观察生活，感悟生活，具有多元化思维；同时他们也具有独立思考、大胆质疑的科学精神。本文同样深刻阐述了“学无止境”这一道理。
“笑”在原文中显然有“讥笑”之意。至于该不该“笑”，也可以从多方面看。若从作者为道家，孔子为儒家来看，显然要“笑”孔子；但若从孔子的态度来看，又不该“笑”了，因为孔子实事求是，“知之为知之，不知为不知”， 并没有“强不知以为知”， 为什么要“笑”他呢？“孔子不能决”告诉人们，做人就应该实事求是，不能不懂装懂；“孔子不能决”还告诉我们，孔子那样的大学问家，尚且有不能解决的问题，由此看来，知识是无穷尽的，什么人都应该不间断的学习 ，不放弃探求。