達文西是義大利文藝復興盛期美術家、自然科學家、工程師。繪畫方面，他把科學知識和藝術想像有機地結合起來。他的思想活躍，從不迷信教條，認為藝術應該體驗人自身在自然之中獲取的經驗。例如他所選的模特兒都是一些活生生的人，而非圖像或虛構出來的，切實表達人的心理狀態及感情。如代表作《最後的晚餐》﹝The last Supper﹞，成功地描繪戲劇性衝突中人物的精神面貌。《蒙娜麗莎》﹝Mona Lisa﹞肖像畫，卓越地表現了人物的內心喜悅。

達文西觀察到，物體越遠，在人的眼中看起來其輪廓就越模糊；還發現雨、物、浮塵等大氣效應會影響視覺，色彩本身會隨距離而變化，例如遠山看起來就帶著藍色，這就是他發展出的「大氣透視」﹝Atmospheric Perspective﹞理論：空氣成為我們周圍世界的一部份，受致於每日的大氣條件，例如在《基督受洗圖》中，風景的輪廓並不那麼鮮明，而且在光幔下體積也顯得不那麼實在。

從《岩洞中的聖母》﹝Madonna of the Rocks﹞到《聖母、聖嬰和聖安娜》 ﹝The Virgin and Child with St Anne﹞等作品中，達文西繼續他的觀察，提高他的想像力：空間變得深廣優遠，山脈的輪廓變得模糊、虛無飄渺，霧中的風景隨著不定的空氣而若隱若現。

年輕時的達文西就有意運用明暗法和顏色的漸變，使人物從背景中凸顯出來，例如在《柏諾瓦的聖母》﹝Madonna Benois﹞中，他熟練地運用明暗來界定形狀。他還發現，光線除了用於加強人物之外，還可以他們顯得柔和，創造出一股神秘的氣氛，例如《岩洞中的聖母》就有這樣的效果。