“日心说”是哥白尼经过长期的天文观测和研究得出的结论。作为更为科学的宇宙结构体系，“日心说”否定了在西方统治达1000多年的地心说，虽然受时代的局限，日心说中保留了许多天真的谬误，但其后随着开普勒行星运动三定律、牛顿万有引力定律以及行星光行差视差的相继发现，日心说便日益建立在更加稳固的科学基础上。
公元前4世纪，亚里士多德创立了“地心说”。亚里士多德认为，宇宙是一个有限的球体，分为天地两层，地球位于宇宙中心，所以日月围绕地球运行，物体总是落向地面。地球之外有9个等距离天层，各个天层自己都不会运动，是上帝推动了恒星天层，才带动了所有的天层。人类居住的地球，岿然不动地居于宇宙中心。作为古希腊的最后一位大天文学家，托勒密全面承袭了亚里士多德的“地心说”，把亚里士多德的9层天扩大为11层。托勒密设想，各行星都绕着一个较小的圆周运动，而每个圆的圆心则在以地球为中心的圆周上运动。他把绕地球的那个圆叫“均轮”，每个小圆叫“本轮”，同时假设地球并不恰好在均轮的中心，而是偏开一定的距离，均轮都是一些偏心圆；日、月、行星除了作上述轨道运行外，还与众恒星一起，每天绕地球转动一周，从而使计算结果达到了与实测的一致，取得了航海上的实用价值。托勒密的“地心说”恰好迎合了基督教义，便被基督教用来维护《圣经》学说。《圣经》宣扬，宇宙和地球都是上帝耶和华创造的，地球不动位居宇宙中心，圣地耶路撒冷位居大地中央，人类是神的骄子，宇宙间的万物都是神为了满足人的需要创造出来的……于是，托勒密的“地心说”成了《圣经》，天文学成了宗教的奴婢，这种状况一直延续到哥白尼时代。
哥白尼，1473年出生在波兰托伦小城的一个商人家庭里。他10岁那年，瘟疫夺去了他的父亲。从那时起，哥白尼开始跟舅父务卡施生活在一起。18岁的时候，舅父把他送进了克拉科夫大学，在那里，思想敏锐的哥白尼对天文学和数学发生了极大的兴趣。他钻研了数学，广泛涉猎古代天文学书籍，潜心研究过“地心说”，做了许多笔记和计算，并开始用仪器观测天象，头脑里开始孕育新的天文体系。后来，哥白尼来到意大利留学，在学术气氛十分活跃的帕多瓦大学学习。该校的天文学教授诺法拉对“地心说”表示怀疑，认为宇宙结构可以通过更简单的图式表现出来。在他的思想熏陶下，哥白尼萌发了关于地球自转和地球及行星围绕太阳公转的见解。回到波兰后，哥白尼继续进行长期天象观测和研究，更进一步认定太阳是宇宙的中心。因为行星的顺行逆行，是地球和其他行星绕太阳公转的周期不同造成的假象，表面上看起来好像太阳在绕地球转，实际上则是地球和其他行星一起，在绕太阳旋转。这一点就像我们坐在船上，明明是船在走，但却感觉到岸在往后移一样。哥白尼夜以继日地观测着，计算着，终于冲破重重阻力，创立了以太阳为中心的“日心说”。哥白尼曾把他的“日心说”主要观点写成一篇《浅说》，抄赠给一些朋友。他的观点立即引起了欧洲各国的重视，可他不敢把它们全部写出来发表，害怕由此招致教会的迫害。但是，哥白尼曾经说过：“人的天职在于探索真理。”在探索真理的强烈冲动下，他还是在踌躇中开始了《天体运行论》一书的写作。这部6卷本的科学巨著《天体运行论》几经周折，终于艰难地面世了。此刻，哥白尼的生命也走到了尽头。他在临终前一个小时才看到这本还散发着油墨清香的著作，他用颤抖的手摩挲着书页，溘然长逝。
《天体运行论》明确地提出所有的行星都是以太阳为中心并绕着太阳进行圆周运动的。书中写道：“地球是动的。”“地球除了旋转外，还有某些运动，还在游荡，它其实是一颗行星。”“在所有这些行星中间，太阳傲然坐镇……太阳就这样高踞于王位之上，统治着围绕膝下的子女一样的众行星。”《天体运行论》虽然也存在缺点，但它在人类历史上第一次描绘出了太阳系结构的真实图景，揭示了地球围绕太阳转的本质，把颠倒了1000多年的日地关系重新颠倒过来，引起了中世纪宇宙观的彻底革命，沉重打击了封建教会的神权统治。
1600年2月17日，在罗马的鲜花广场上，一个约50岁的男人，赤身被绑在火刑架上，可能是因为长期监狱生活的折磨，他的身体显得很虚弱，但是，他的精神却一点也不颓废，两眼熠熠发光。当刽子手们点燃了火，也就是在他生命的最后一刻，他庄严地呼唤道：
“火并不能把我征服，未来的世纪会了解我，知道我的价值的。”
他就是乔尔丹诺·布鲁诺，是意大利古代的先进思想家、唯物主义哲学家和自然科学家。
布鲁诺对哥白尼的《天体运行论》的学习和研究，使他怀疑宗教的神学，成了一位具有叛逆性的“异端”。1577年，布鲁诺因此而被开除教籍，迫使他流亡国外长达15年，他先后留居瑞士、英国、德国等地。这期间，他主要从事讲学和著述活动，先后写出了《论原因、本属和统一》、《论无限性、宇宙和诸世界》等重要著作。他不仅继承了哥白尼“太阳中心说”，而且进一步发展了哥白尼的学说，形成了新的宇宙观。他到处写文章、作演讲，沉重地打击了封建神学传统。
1583年，布鲁诺到英国，批判经院哲学和神学，反对亚里士多德一托勒密的地心说，宣传哥白尼的日心说。1585年去德国，宣传进步的宇宙观，反对宗教哲学，进一步引起了罗马宗教裁判所的恐惧和仇恨。1592年，布鲁诺在威尼斯被捕入狱，在被囚禁的八年中，布鲁诺始终坚持自己的学说，最后被宗教裁判所判为“异端”烧死在罗马鲜花广场。然而历史的发展，最终证实了布鲁诺临终的预言。
伽利略是伟大的意大利物理学家和天文学家，科学革命的先驱。历史上他首先在科学实验的基础上融会贯通了数学、物理学和天文学三门知识，扩大、加深并改变了人类对物质运动和宇宙的认识。
为了证实和传播哥白尼的日心说，伽利略献出了毕生精力。由此，他晚年受到教会迫害，并被终身监禁。他以系统的实验和观察推翻了以亚里士多德为代表的、纯属思辨的传统的自然观，开创了以实验事实为根据并具有严密逻辑体系的近代科学。因此，他被称为“近代科学之父”。他的工作，为牛顿的理论体系的建立奠定了基础。
日心说经历了艰苦的斗争后，才为人们所接受，这是天文学上一次伟大的革命，不仅引起了人类宇宙观的重大革新，而且从根本上动摇了欧洲中世纪宗教神学的理论支柱。“从此自然科学便开始从神学中解放出来”，“科学的发展从此便大踏步前进。”（恩格斯《自然辩证法》）