蔡元定一生“于书无所不读，于事无所不究，义理洞见大原，下至图书，礼乐，制度，无不精妙。古书奇辞奥义，人所不能晓者，一过目辄解。”（同上）曾协助朱熹著书立说。“熹疏释四书及为《易》、《诗传》、《通鉴纲目》，皆与元定往复参订；《启蒙》一书，则属元定起稿。”（同上）其平生问学，多寓于朱熹书集之中。撰有《大衍详说》、《律吕新书》、《燕乐》、《原辨》、《皇极经世指要》、《太玄潜虚指要》、《洪范解》、《八阵图说》等，其中《经世指要》、《大衍详说》、《易学启蒙》是易学著作。蔡元定的河洛思想主要见于《易学启蒙》，如前所言，《易学启蒙》是朱熹和蔡元定合作撰定的，由蔡氏起稿。其书代表了朱子和蔡氏两人的观点。书中也引了蔡元定的话，这些话基本的观点是以十为河图，以九为洛书，但两者又相互表理，其为一理，伏羲据河图而作《易》，出自天意。这与律吕数和干支数相类似，二者虽有别而相通。……蔡氏象数易另一个内容是对邵氏易的研究。邵氏先天之学之奥秘经过邵伯温、王是、张行成、祝泌等人解说而显于世。朱子对其先天易学加以阐述，解决了伏羲画卦及先天图排列的问题。而朱子这些成就与蔡元定是分不开的，表现在蔡元定参入了《易学启蒙》的撰定；其中对邵氏易的看法是由蔡元定改定的。如朱熹说：“《启蒙》中欲改数处，今签出奉呈，幸更审之，可改即改为佳，免令旧本流布太广也。”（《文集续集.答蔡季通》）当然其中有许多观点与朱子不同，未写入《启蒙》中，如蔡氏主张伏羲先天图与六日七分说相合，因朱子极力反对而未被采纳。蔡氏研究邵氏易另一个成果是他的《皇极经世指要》。该书以《易》解说邵氏之学，皆得其要，从某些方面远超过了邵伯温的注释，故而成为学者学邵氏易必读之书。

　　南宋前中期是程朱理学臻于完善的时期，以朱熹为杰出代表的理学在这一时期达到了历史的高峰。朱熹逝世后，著名学者黄勉斋这样评价他在中国思想史上的地位：“窃闻道之正统，待人而后传。自周以来，任传道之责，得统之正者，不过数人。而能使斯道章章较著者，一二人而止耳。由孔子而后，曾子、子思继其微，至孟子而始著。由孟子而后，周、程、张子继其绝，至先生而始著。盖千有余年之间，孔孟之徒所以推明是道者，既已煨烬残缺，离析穿凿，而微言几绝矣。周、程、张子崛起于斯文湮塞之余，人心蠹坏之后，扶持植立，厥功伟然，未及百年，舛驳尤甚。先生出，而自周以来相传之道，一旦豁然，如日月中天。”作为朱熹的高足和挚友，蔡元定自始至终参与了朱熹理学创建，做出了巨大的理论贡献。生前，朱熹曾将蔡元定与著名学者张栻相提并论，给予高度评价，诗云：“风月平生意，江湖自在身。年华供转徙，眼界得清新。试问西山雨，何如湘水春？悠然一长啸，绝妙两无伦。”

　　庆元四年（1198），蔡元定逝世后，朱熹三撰诔文，深致其哀。文曰：“惟君学通古今，道极渊微，精诣之识，卓绝之才，不可屈之志，不可夺之节，有不可穷之辩，有继往开来之功，今不可复得而见之矣。”关于蔡元定在程朱理学的发展史乃至中国思想发展史上具有重要的地位，后来学者黄宗羲、全祖望做出如下中恳评价：“濂溪、明道、伊川、（横渠），讲道盛矣，因数明理，复有一邵康节出焉。晦庵、南轩、东莱、（象山），讲道盛矣，因数明理，复有一蔡西山出焉。孔孟教人，言理不言数，（然天地之间，有理必有数，二者未尝相离，河图、洛书与危微精一之语并传。）邵、蔡二子欲发诸子之所未发，而使理与数粲然于天地之间，其功亦不细矣。“

　　幼从父学

　　绍兴五年乙卯十一月十一日（1135年12月17日）辰时 ，蔡元定生于建宁府建阳县麻沙镇。

　　蔡元定的父亲蔡发，字神与，号牧堂，是一位造诣颇深的医学爱好者。他常对人说：“为人不可不知地理和医药”，蔡发还是一位优生优育、实施胎教的先驱者，詹体仁在《蔡牧堂公墓表》中记载道：（发）“常设古今圣贤像，俾使詹氏（元定母）日夕观之，以踵太任胎教之风。故季通（元定）生而聪睿超群，高出常儿。”元定八岁能作诗，日记数千言，承父教精研三氏(程、邵、张)之学说，幼时能深涵义理象数之学理，十九岁秉承父志，登西山绝顶，构筑书屋，忍饥吞野，刻意读书，对天文、地理、兵制、礼乐、度数无所不通，对方枝曲学，异端邪说，能悉拔其根，辨其是非。凡古书奇辞奥句，学者不能分句，元定过目，即能梳理剖析，无不畅达。朱熹赞曰：“人读易书难，季通读难书易”。

　　师事朱熹

　　二十五岁到五夫向朱熹问易，朱扣其学识，见他谈吐非凡，即惊奇地说：“此吾老友也，不当在弟子之列”，四方来学者，朱必让元定考询方能入学。朱、蔡二人师友相称，研究学问，著书讲学，长达四十年，亲密无间，在学术上成为朱熹的左肱右臂。

　　乾道六年(公元1169年)，蔡元定重上西山设“疑难堂”，与朱熹在云谷的“晦庵草堂”遥遥相对。为了及时联络问学，故在两山悬灯相望，夜间相约为号，灯暗表明学有难处，翌日往来解难。元定每到朱处，朱必留他数日，论学经常通宵达旦。宝佑三年，理宗皇帝为此敕建“西山精舍”，塑绘蔡元定与朱熹对座讲道神像。御书“西山”巨字，由孙杭石刻于石崖上。

　　蔡元定教人以性与天道为先，自本而支，自源而流，闻者莫不兴起，在西山讲学，学生常常挤满书屋内外。朱熹说：“造化微妙，惟深于理者识之，吾与季通言未尝厌也。”学生黄干说：“开始受学晦庵，首试西山蔡公之门，从游者多矣!公之来谒，先生必留数日，往往通夕论学不昧，从先生游者，归必过公之家，得其言论不忍去，去皆必有所得也。干之识公为最久，而荷之教最深。”

　　西山公一生不干利禄，四十不就科举，诸臣举荐于朝，皇帝下诏，他都坚以疾辞，一心以研究学问著书立说为已任。著有《律吕新书》、《皇极经世旨要》、《八陈图说》等十四种书于世。

　　遇折不屈

　　庆元三年(公元1197年)，权臣韩侂胄擅政，制造“伪学之禁”指道学为“伪学”，把“四书”、“六经”定为禁书，诬奏伪党五十九人，朱熹被打成“伪学魁首”，去职罢祠。诬蔡元定为朱熹的左右羽翼之罪，贬湖南道州编管。元定得讯，未向家人告别，即往府治报到，三子蔡沉，学生邱崇相随，行至考亭赢州桥头，朱熹与从学者百余人饯行，许多人感伤而泣下，元定却泰然自若，不异平常，临行赋诗云：“执手笑相别，毋为儿女悲，轻醇壮行色，扶摇动征衣，断不负所学，此心天可知。”朱熹汉曰：“朋友相爱之情，季通不屈之志，可谓两得之矣!”

　　朱熹向元定提出著《参同契》疑难，蔡当众随口解答如流，听者无不钦佩。朱送元定行至马伏“寒泉精舍”，两人共同参订《参同契》一书，通宵不昧。翌日开始在严寒风雪的气候中，扙履步行三千里，脚为流血，抵达道州贬所，父子学生坚持读书论学，四方学者闻之，来求学者日众，元定不怕朝庭压力，坚持授徒讲学不倦。可谓不降其志，不辱其身的高贵品德。

　　客死贬所

　　湖南道州气候恶烈，元定公常年抱病，百方医治难瘉，心想解易、春秋未竟，又有洪范之数，学者久失其传，唯元定独心得之，然未及论著，故嘱子成书曰：“渊宜绍吾易学，沉宜演吾皇极数(洪范之数)而春秋则以属沆。”常训诸子曰：“独行不愧影，独寝不愧衾，勿以吾无故得罪而遂懈。又曰：”步步守着仁、义、礼、知、信，可传子孙。”

　　庆元四年八月初九（1198年9月11日）病逝，守臣上奏，旨许归葬，子沉扶柩三千里以还，十一月初六，葬于建阳莒口翠岚山之源，公元2000年海内外众裔孙集资将西山公墓建成“西山陵园”。

　　开熹三年(公元1207年)，诛侂胄，枉者皆伸，朝廷对蔡元定平反招雪，初赠迪功郎，宝佑四年赠太子太傅谥文节。明嘉靖九年诏元定崇祀启圣祠。

　　清康熙四十四年，圣祖仁皇帝颁赐宋儒蔡元定“紫阳羽翼”金匾。