Začal prosazovat uctívání boha Atona, kterého zpočátku chápal jako personifikaci slunečního boha Rea. Tomuto bohu přisuzoval význam jediného stvořitele (ale již dříve byl uctíván za Thutmose IV. a Amenhotepa III., ale neměl tento význam). Aton nahradil Amona v úloze státního boha. Náboženskou reformu současně provázela i reforma v umění: byl zaveden nový až naturalistický styl (reliéfová a sochařská výzdoba Atónova chrámu v Karnaku).

Faraon se obklopil novým úřednictvem, které pocházelo z nižších vrstev. V 6. roce vlády panovník sice založil nové sídelní město a Atónovo kulturní centrum Achetaton ("Atonův obzor") v dnešní el-Amarně. Avšak státní správa z velké části nadále sídlila v Memfidě a Thébách. Zároveň změnil svoje jméno na Achnaton ("Prospěšný Atonovi") a dal odstraňovat jména ostatních bohů v chrámech a archivech. Zavedl monotheismus boha Atona (proto byl také zván král - kacíř).