1473年2月19日，尼古拉·哥白尼出生于波兰维斯杜拉河畔托伦市的一个富裕家庭。18岁时就读于波兰旧都的克莱考大学，学习医学期间对天文学产生了兴趣。1496年，23岁的哥白尼来到文艺复兴的发源地意大利，在博洛尼亚大学和帕多瓦大学攻读法律、医学和神学学位。博洛尼亚大学的天文学家徳·诺瓦拉对哥白尼影响极大，哥白尼从他那里学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论。后来在费拉拉大学获宗教法博士学位。
在意大利期间，哥白尼熟悉了希腊哲学家阿里斯塔克斯（公元前3世纪）的学说，确信地球和其他行星都围绕太阳运转这个日心说是正确的。他大约在40岁时开始在朋友中散发一份简短的手稿，初步阐述了他自己有关日心说的看法。哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》。他在《天体运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如，他得到恒星年的时间为365天6小时9分40秒，比现在的精确值约多30秒，误差只有百万分之一；他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的60.30倍，和现在的60.27倍相比，误差只有万分之五。
哥白尼学说是人类对宇宙认识的革命，它使人们的整个世界观都发生了重大变化。哥白尼的书对伽利略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。伽利略和开普勒又是牛顿的主要前辈。伽利略和开普勒的发现才使得牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。
从历史的角度来看，《天体运行论》是当代天文学的起点，当然也是现代科学的起点。