偉大的天文學家尼古拉·哥白尼出生於波蘭維斯杜拉河畔的托蘭市的一個富裕家庭。年輕時就讀於克萊考大學，學習期間對天文學產生了興趣。二十多歲時他去意大利留學，在博洛尼亞大學和帕迪爾大學攻讀法律和醫學，後來在費拉拉大學獲宗教法博士學位。哥白尼作為一名醫生，由於醫術高明而被人們譽為“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，他的成名巨著是在業餘時間完成的。
他在《天體運行論》中觀測計算所得數值的精確度是驚人的。例如，他得到恒星年的時間為365天6小時9分40秒，比現在的精確值約多30秒，誤差隻有百萬分之一；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，誤差隻有萬分之五。
在意大利期間，哥白尼就熟悉了希臘哲學家阿裏斯塔克斯（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。哥白尼經過長年的觀察和計算終於完成了他的偉大著作《天體運行論》。
1533年，60歲的哥白尼在羅馬做了一係列的講演，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日去逝的那一天才收到出版商寄來的一部他寫的書。
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係的規模。他認為星體運行的軌道是一係列的同心圓，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。
這是一個前所未聞的開創新紀元的學說，對於千百年來學界奉為定論的托勒米地球中心說無疑是當頭一棒。
雖然阿裏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。阿裏斯塔克斯隻是憑借靈感做了一個猜想，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，我們還應該注意到，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。
哥白尼的科學成就，是他所處的時代的產物，又轉過來推動了時代的發展。
十五、六世紀的歐洲，正是從封建社會向資本主義社會轉變的關鍵時期，在這一二百年間，社會發生了巨大的變化。14世紀以前的歐洲，到處是四分五裂的小城邦。後來，隨著城市工商業的興起，特別是采礦和冶金業的發展，湧現了許多新興的大城市，小城邦有了聯合起來組成國家的趨勢。到15世紀末葉，在許多國家裏都出現了基本上是中央集權的君主政體。當時的波蘭不僅有像克拉科夫、波茲南這樣的大城市，也有許多手工業興盛的城市。1526年歸並於波蘭的華沙已成為一個重要的商業、政治、文化和地理的中心，在16世紀末成了波蘭國家的首都。
與這種政治經濟變革相適應，文化、科學上也開始有所反映。當時，歐洲是“政教合一”，羅馬教廷控製了許多國家，聖經被宣布為至高無上的真理，凡是違背聖經的學說，都被斥為“異端邪說”，凡是反對神權統治的人，都被處以火刑。新興的資產階級為自己的生存和發展，掀起了一場反對封建製度和教會迷信思想的鬥爭，出現了人文主義的思潮。他們使用的戰鬥武器，就是未被神學染汙的古希臘的哲學、科學和文藝。這就是震撼歐洲的文藝複興運動。文藝複興首先發生於意大利，很快就擴大到波蘭及歐洲其他國家。
與此同時，商業的活躍也促進了對外貿易的發展。在“黃金”這個符咒的驅使下，許多歐洲冒險者遠航非洲、印度及整個遠東地區。遠洋航行需要豐富的天文和地理知識，從實際中積累起來的觀測資料，使人們感到當時流行的“地靜天動”的宇宙學說值得懷疑，這就要求人們進一步去探索宇宙的秘密，從而推進了天文學和地理學的發展。1519～1522年，麥哲倫和他的同伴繞地球一周，證明地球是圓形的，使人們開始真正認識地球。
在教會嚴密控製下的中世紀，也發生過轟轟烈烈的宗教革命。因為天主教的很多教義不符合聖經的教誨，而加入了太多教皇的個人意誌以及各類神學家的自身成果，所以很多信徒開始質疑天主教的教義和組織，發起回歸聖經的行動來。
捷克的愛國主義者、布拉格大學校長揚·胡斯（1369～1415年）在君士坦丁堡的宗教會議上公開譴責德意誌封建主與天主教會對捷克的壓迫和剝削。他雖然被反動教會處以火刑，但他的革命活動在社會上引起了強烈的反應。捷克農民在胡斯黨人的旗幟下舉行起義，這次運動也波及波蘭。1517年，在德國，馬丁·路德（1483～1546年）反對教會販賣贖罪符，與羅馬教皇公開決裂。1521年，路德又在沃爾姆國會上揭露羅馬教廷的罪惡，並提出建立基督教新教的主張。新教的教義得到許多國家的支持，波蘭也深受影響。
就在這樣一個大變革大動蕩的年代裏，1473年2月19日哥白尼在維斯瓦河畔的托倫城誕生了。他的父親是個當議員的富商，他有一個哥哥和兩個姐姐。哥白尼10歲的時候，他的父親死了，他被送到舅舅務卡施大主教家中撫養。務卡施是一個人文主義者，他和當時波蘭進步的知識界來往極為密切，並與意大利卓越的革命家、人文主義者菲利普·布奧納克西是摯友。在哥白尼念中學的時候，務卡施就帶著他參加人文主義者的聚會。1491年，按照舅父的安排，哥白尼到克拉科夫大學去學習天文和數學。
當時，波蘭已經產生了一些有名的天文學家，如馬爾卿·克洛爾，他於1450年寫成《亞爾峰斯星象表訂正》一書，並在許多國家講學。又如著名的天文學家沃伊切赫，曾編製天文曆表，他就在克拉科夫大學講課，是哥白尼求學時的數學和天文教授。哥白尼的“太陽中心學說”就是在克拉科夫大學求學時孕育起來的。
盡管《聖經》沒有涉及諸如“地球是宇宙的中心”以及“天圓地方”等各類天文知識。但是在中世紀，天文學也有著延伸於古希臘的，經過經院神學家們構架好的官方論點。為了鞏固封建統治，天主教會的宗教裁判所燒掉了許多珍貴的科學著作，有時一天竟燒掉20大車。1327年，意大利天文學家采科·達斯科裏被活活燒死，他的“罪名”就是違背聖經的教義，論證地球呈球狀，在另一個半球上也有人類存在。
在那個“科學成了神學的婢女”的年代，許多學說都被歪曲和閹割了，被用來為封建統治服務。在中世紀的歐洲，很少有人了解古代科學典籍的真實內容。這時，科學工作者的一個重要課程，就是發掘古代的文化遺產。
古希臘的大天文學家托勒密，在公元二世紀時，總結了前人在400年間觀測的成果，寫成《天文集》（即《至大論》）一書，提出“地球是宇宙中心”的學說。這個學說一直為人們所接受，流傳了1400多年。
托勒密認為，地球靜止不動地坐鎮宇宙的中心，所有的天體，包括太陽在內，都圍繞地球運轉。但是，人們在觀測中，發現天體的運行有一種忽前忽後、時快時慢的現象。為了解釋忽前忽後的現象，托勒密說，環繞地球作均衡運動的，並不是天體本身，而是天體運動的圓輪中心。他把環繞地球的圓輪叫做“均輪”，較小的圓輪叫做“本輪”。為了解釋時快時慢的現象，他又在主要的“本輪”之外，增加一些輔助的“本輪”，還采用了“虛輪”的說法，這樣就可以使“本輪”中心的不均衡的運動，從“虛輪”的中心看來仿佛是“均衡”的。托勒密就這樣對古代的觀測資料作出了牽強附會的解釋。
但是在以後的許多世紀裏，大量的觀測資料累積起來了，隻用托勒密的“本輪”不足以解釋天體的運行，這就需要增添數量越來越多的“本輪”。後代的學者致力於這種“修補”工作，使托勒密的體係變得越來越複雜，而對天文學的研究也就一直停留在這個水平上。