До наших дней дошла лишь часть хайямовских трактатов по алгебре, философии, астрономии. В 1851 году немецкий математик Франц Вёпке опубликовал в Париже книгу «Алгебра Омара Альхайями» – алгебраический трактат. А в начале XX столетия были изданы часть физического трактата Хайяма об определении золота и серебра в состоящем из них теле и его философские трактаты. Судить о мировоззрении Хайяма можно, основываясь на его четверостишиях и философских трактатах. Однако его философские и поэтические высказывания (тоже, на первый взгляд, противоречивые) порой расходятся. Согласно монографии о Хайяме Б. А. Розенфельда и А. П. Юшкевича, в трактатах он рационалистически, в духе Аристотеля и Ибн Сины, обосновывает необходимость божества как первопричины всех причин – иначе получилась бы бесконечная цепь или порочный круг, что нелепо. Мир эманирует, проистекает из первопричины наподобие некоей цепи, звенья которой «не одинаковы по благородству» (первое – чистый разум, последнее – прах разложившегося сущего, из которого божество создает и человека). Учение это восходит к египетскому неоплатонику III века Плотину. И картина мира согласно такому воззрению описана Хайямом в трактате о всеобщности существования.
В этом трактате ставится вопрос, с которым мы встречаемся и в поэзии Хайяма: почему Бог допустил несовместимые противоречия в существовании, почему в мире есть зло? В решении этой проблемы Хайям придерживается своеобразной теории «наименьшего зла», следуя за Ибн Синой, который в своей «Книге знания» приводит следующий пример: огонь не мог бы приносить пользы, «если бы не был таким, что когда в него попадает благочестивый или ученый муж, то он сгорает», то есть хорошо, что существует даже несовершенный мир, ведь было бы еще большим злом, если бы из-за неизбежного несовершенства мира Бог не стал его создавать. Необходимость молитвы Хайям обосновывает тем, что введенные пророком законы не удержатся, если их не вспоминать постоянно в молитвах, упоминая и законодателя, и самого Аллаха. В «Трактате о бытии и долженствовании», а также в «Ответе на три вопроса» Хайям свой восточный аристотелизм и неоплатонизм приспосабливает к мусульманскому вероучению. Однако исследователи Б. А Розенфельд и А П. Юшкевич считают, что «Хайям сам не был удовлетворен излагаемой им рационалистической попыткой оправдания существующего в мире зла». Должно быть, поэтому возникли расхождения между представлением о торжестве добра над злом, существенном в теодицее Хайяма, изложенной в его философских сочинениях, и духом некоторых рубаи: «Я ухожу из этой круговерти / Тоски и зла. В печаль мою поверьте...». Или: