哥白尼的“日心説”發表之前，“地心説”在中世紀的歐洲一直居於統治地位。自古以來，人類就對宇宙的結構不斷地進行着思考，早在古希臘時代就有哲學家提出了地球在運動的主張，只是當時缺乏依據，因此沒有得到人們的認可。 在古代歐洲，亞里士多德和托勒密主張“地心説”，認為地球是靜止不動的，其他的星體都圍着地球這一宇宙中心旋轉。這個學説的提出與基督教《聖經》中關於天堂、人間、地獄的説法剛好互相吻合，處於統治地位的教廷便竭力支持地心學説，把“地心説”和上帝創造世界融為一體。因而“地心學”説被教會奉為和《聖經》一樣的經典，長期居於統治地位。 隨着事物的不斷髮展，天文觀測的精確度漸漸提高，人們逐漸發現了地心學説的破綻。到文藝復興運動時期，人們發現托勒密所提出的均輪和本輪的數目竟多達八十個左右，這顯然是不合理、不科學的。人們期待着能有一種科學的天體系統取代地心説。在這種歷史背景下，哥白尼的日心説應運而生了。
約在1515年前，哥白尼為闡述自己關於天體運動學説的基本思想撰寫了篇題為《淺説》的論文，他認為天體運動必須滿足以下七點： 不存在一個所有天體軌道或天體的共同的中心；地球只是引力中心和月球軌道的中心，並不是宇宙的中心；所有天體都繞太陽運轉，宇宙的中心在太陽附近；地球到太陽的距離同天穹高度之比是微不足道的；在天空中看到的任何運動，都是地球運動引起的；在空中看到的太陽運動的一切現象，都不是它本身運動產生的，而是地球運動引起的，地球同時進行着幾種運動；人們看到的行星向前和向後運動，是由於地球運動引起的。地球的運動足以解釋人們在空中見到的各種現象了。
此外，哥白尼還描述了太陽、月球、三顆外行星（土星、木星和火星）和兩顆內行星（金星、水星）的視運動。書中，哥白尼批判了托勒密的理論。科學地闡明瞭天體運行的現象，推翻了長期以來居於統治地位的地心説，並從根本上否定了基督教關於上帝創造一切的謬論，從而實現了天文學中的根本變革。 他正確地論述了地球繞其軸心運轉、月亮繞地球運轉、地球和其他所有行星都繞太陽運轉的事實。他也和前人一樣嚴重低估了太陽系的規模。他認為星體運行的軌道是一系列的同心圓，這當然是錯誤的。他的學説裏的數學運算很複雜也很不準確。他的書立即引起了極大的關注，驅使一些其他天文學家對行星運動作更為準確的觀察，其中最著名的是丹麥偉大的天文學家泰壽·勃萊荷，開普勒就是根據泰壽積累的觀察資料，最終推導出了星體運行的正確規律。
哥白尼是文藝復興時期波蘭著名的天文學家，是太陽中心説的創始人。他的太陽中心説的創立，從根本上糾正了地球中心説，揭穿了宗教神學偽造的謊言，對社會革命起了巨大的推動作用。
1473年，哥白尼出生于波蘭託倫城的一個商人家庭。由於父母早喪，他從小就由當教士的舅舅撫養。
18歲時來到當時波蘭的首都克拉科夫，在克拉科夫大學學習。由於受到意大利文藝復興思想的影響，哥白尼在那裏接受了人文主義的思想，同時對天文學和數學發生了濃厚的興趣，開始用天文儀器觀測天象。哥白尼大學畢業後回到家鄉，舅舅為了讓哥白尼繼承自己的衣缽，在天主教會任職，就送他到意大利留學，學習教會法律。
1495年，哥白尼來到文藝復興的發源地意大利，到波倫亞大學學習教會法。然而，哥白尼的興趣卻在天文學上，他利用一切閒暇時間刻苦攻讀天文學與數學著作，並堅持觀測天象。後來，哥白尼又先後進入帕多瓦大學和法拉臘大學學習醫學、教會法，但他仍不改初衷，堅持天文學的研究。
在意大利，哥白尼結交了一批天文學家，他們經常交換對天體結構的認識。加上哥白尼自己的觀測研究，他開始對盛行於歐洲已一千年之久的“地球中心説”產生了懷疑。“地球中心説”是古希臘哲學家亞里士多德提出來的，公元2世紀羅馬天文學家托勒密又加以推演論證，使它進一步系統化了。地心説認為地球靜止不動地居於有限的`宇宙中心，日月星辰都圍繞地球運轉。
教會藉助這種理論，説上帝創造了地球，並讓它居於宇宙中心，日月星辰都是上帝創造出來用於點綴宇宙的裝飾品。這個理論被教會奉為金科玉律，用來統治、愚弄人民，為他們自己服務。1506年哥白尼回到祖國，在弗羅恩堡大教堂擔任教士。
從此，他獲得了一定的物質保障與充裕的時間，來從事他所熱愛的科學研究工作。為了研究方便，哥白尼特意選擇了教堂圍牆上的箭樓作宿舍兼工作室，在裏面設置了一個小小的天文台，用自制的簡陋儀器，開始了長達30年的天體觀測。
正是在這裏，他寫下了震驚世界的鉅著《天體運行論》，其中選用的27個觀測事例，就有25個是他在這個箭樓上觀測記錄的。《天體運行論》共有6卷。在書中，哥白尼大膽地提出：“太陽是宇宙的中心，所有行星都圍繞太陽運轉；地球不是宇宙的中心，而是繞太陽運轉的一顆普通行星。”“人們每天看到的太陽由東向西運行，是因為地球每晝夜自轉一週的緣故，而不是太陽在移動。”“天上的星體的不斷移動，是因為地球本身在轉動，而不是星體圍繞着靜止的地球轉動。”“火星、木星等行星在天空中有時順行，有時逆行，是因為它們各依自己的軌道繞太陽轉動，而不是因為他們行蹤詭祕，
哥白尼還在這本書中批判了托勒密地球是靜止的理論。指出地（本站★）球在運動時，人們只所以覺得是整個宇宙在轉動，猶如人在行船上，不覺船動而覺得陸地和城市後退一樣。地球不動是假像，地球繞太陽轉動才是真實。哥白尼知道，他的“太陽中心説”必將給封建教會以沉重的打擊，必將暴露上帝創造世界説法的荒謬。所以他躊躇了很久，直到他已是69歲的老人時，才同意將他的《天體運行論》出版。
1543年5月的一天，當拿到這本書時，他已經癱瘓在牀一年多了，他只摸了摸書的封面，便欣慰地閉上了眼睛。哥白尼創立的“太陽中心説”從根本上改變了舊的宇宙觀，揭穿了宗教神學偽造的謊言，在科學發展史上具有劃時代的意義，從此自然科學便從宗教神學中解放出來。
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