Descartes systematiske tvivl, er den metode hvormed han i den første meditation i meditationerne, når frem til sit berømte aksiomatiske argument "cogito ergo sum", der er kernen i hans rationalistiske epistemologi . Metoden går i korte træk ud på at så tvivl om alle de normalt gyldige erkendelseskilder. Således tvivler Descartes først på de anskuelser og principper som han i sin ungdom er blevet skolet og oplært i (Descartes, 1991, p. 133). Dernæst tvivler han på sine sanseoplevelser, der jo strengt taget blot kunne tænkes, at være illusioner eller drømme (Descartes, 1991, pp. 136-137). Tilsidst må selv aritmetikken og geometrien også gøres til genstand for den systematiske tvivl, for sæt at Gud havde skabt Descartes ufuldkommen og dermed ikke i stand til at tælle siderne i et kvadrat (Descartes, 1991, p. 136). Eller endnu værre: hvad nu hvis en ondskabsfuld bedragerisk dæmon har foregøglet og vrangvendt alle disse ellers så sikre og gyldige kilder til erkendelse (Descartes, 1991, pp.137-138).

Således lader Descartes den systematiske tvivl udvikle sig igennem første meditation. I anden meditation vågner Descartes op i ét stort desillusioneret forvirringsvirvar, hvor ingen erkendelser umiddelbart synes inden for rækkevidde. Pludselig slår det ham dog, at én ting kan han dog være sikker på, en ting må være utvivlsom: Hvis der er tvivl, hvis der er forvirring, hvis der er tænkning, må det være ham der tvivler, er forvirret og tænker, og så må han være til, han eksisterer – cogito ergo sum! Eller som det, uden den latinske 'slogan-parafrase', egentlig lyder: "Jeg eksisterer utvivlsomt, hvis jeg blev overbevist, eller blot jeg tænkte et eller andet [...] sætningen: jeg er til, jeg eksisterer, [er nødvendigvis] sand, når som helst jeg udtaler den eller formulerer den i tanken" (Descartes, 1991, p. 139).