Investigação sobre o entendimento humano (Enquire concerning human understanding, 1748) foi o resultado do esforço de Hume de revisar sua primeira obra filosófica. Seu conteúdo corresponde resumidamente ao livro primeiro do Tratado da natureza humana, porém aqui o autor busca conciliar a temática complexa e profunda com a escrita elegante e atraente. Nesta investigação se encontra sua célebre crítica da causalidade, segundo a qual a relação de causa e efeito consiste na conjunção constante de dois objetos, e na inferência costumeira de um deles, dado o outro. Essa tese vai de encontro à filosofia racionalista de origem cartesiana, pois, de acordo esta, o conhecimento certo é aquele cujo contrário não pode ser concebido clara e distintamente. Já a doutrina humiana da causalidade tem como consequência que a concepção do contrário de um fato nunca implica contradição. Não é possível, portanto, demonstrar nada que seja relativo a questões de fato. Por conseguinte, não há mais conhecimento certo sobre fatos, mas apenas conhecimento provável.