尼古拉·哥白尼1473年2月19日出生於波蘭(Kingdom of Poland)畔的託倫市(city of Toruń)的一個富裕家庭。18歲時就讀於波蘭舊都的克拉科夫大學(Kraków University)，學習醫學期間對天文學產生了興趣。1496年，23歲的哥白尼來到文藝復興的策源地意大利，在博洛尼亞大學和帕多瓦大學(Bologna University， University of Padua)攻讀法律、醫學和神學，博洛尼亞大學的天文學家徳·諾瓦拉(de Novara，1454 -1540)對哥白尼影響極大，在他那裏哥白尼學到了天文觀測技術以及希臘的天文學理論。他40歲時提出了“日心說”。後來在費拉拉大學(University of Ferrara)獲宗教法博士學位。哥白尼作爲一名醫生，由於醫術高明而被人們譽名爲“神醫”。哥白尼成年的大部分時間是在費勞恩譯格大教堂任職當一名教士。哥白尼並不是一位職業天文學家，他的成名鉅著是在業餘時間完成的。
在意大利期間，哥白尼就熟悉了希臘哲學家阿里斯塔克斯(前三世紀)的學說，確信地球和其他行星都圍繞太陽運轉這個日心說是正確的。他大約在40歲時開始在朋友中散發一份簡短的手稿，初步闡述了他自己有關日心說的看法。哥白尼經過長2年的觀察和計算終於完成了他的偉大著作《天體運行論》。他在《天體運行論》(De revolutionibus orbium coelestium)中觀測計算所得數值的精確度是驚人的。例如，他得到恆星年的時間爲365天6小時9分40秒，比現在的精確值約多30秒，誤差只有百萬分之一;他得到的月亮到地球的平均距離是地球半徑的60.30倍，和現在的60.27倍相比，誤差只有萬分之五。1533年，60歲的哥白尼在羅馬做了一系列的講演，提出了他的學說的要點，並未遭到教皇的反對。但是他卻害怕教會會反對，甚至在他的書完稿後，還是遲遲不敢發表。直到在他臨近古稀之年才終於決定將它出版。1543年5月24日，垂危的哥白尼在病榻上才收到出版商從紐倫堡寄來的《天體運行論》樣書，他只摸了摸書的封面，便與世長辭了!
在書中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。但是他也和前人一樣嚴重低估了太陽系的規模。他認爲星體運行的軌道是一系列的同心圓，這當然是錯誤的。他的學說裏的數學運算很複雜也很不準確。但是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爲準確的觀察，其中最著名的是丹麥偉大的天文學家第谷·布拉赫，開普勒就是根據第谷積累的觀察資料，最終推導出了星體運行的正確規律。
雖然阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心學說早1700多年，但是事實上哥白尼得到了這一盛譽。阿里斯塔克斯只是憑藉靈感做了一個猜想，並沒有加以詳細的討論，因而他的學說在科學上毫無用處。哥白尼逐個解決了猜想中的數學問題後，就把它變成了有用的科學學說──一種可以用來做預測的學說，通過對天體觀察結果的檢驗並與地球是宇宙中心的舊學說的比較，你就會發現它的重大意義。
顯然哥白尼的學說是人類對宇宙認識的革命，它使人們的整個世界觀都發生了重大變化。但是在估價哥白尼的影響時，還應該注意到，天文學的應用範圍不如物理學、化學和生物學那樣廣泛。從理論上來講，人們即使對哥白尼學說的知識和應用一竅不通，也會造出電視機、汽車和現代化學廠之類的東西。但是不應用法拉第、麥克斯韋、拉瓦錫和牛頓的學說則是不可想象的。
僅僅考慮哥白尼學說對技術的影響就會完全忽略它的真正意義。哥白尼的書對伽利略和開普勒的工作是一個不可缺少的序幕。他倆又成了牛頓的主要前輩。是這兩者的發現才使牛頓有能力確定運動定律和萬有引力定律。
從歷史的角度來看，《天體運行論》是當代天文學的起點──當然也是現代科學的起點。
