Foi o primeiro grande astrónomo depois da Idade Média tendo sido considerado o pai da concepção heliocêntrica do Sistema Solar, em contraposição à concepção ptolemaica (de Ptolomeu) que situava a Terra no centro desse sistema.
Teoria heliocêntrica Em 1491, ingressou na Universidade de Cracóvia, onde estudou, principalmente, matemática. Depois na Universidade de Bolonha estudou grego e em Pádua - Medicina. Em 1500 voltou a Polónia, e já como monge, assumiu as funções de cónego em Frauenburg, exercendo a medicina. Como a sua verdadeira paixão era a astronomia, teve a sua atenção despertada pelo planeta Marte.
Diante das suas dúvidas, Copérnico passou a estudar os pensadores antigos, que ousaram dar um movimento à Terra, e colocar o Sol como centro do Universo.
Modelo heliocêntrico de Aristarco de Samos
Depois de minuciosos cálculos matemáticos, ele deduziu: A Terra executa um movimento completo em torno de seu eixo. Isso explicaria o movimento do Sol e das estrelas, produzindo o dia e a noite. Novos cálculos o levaram a atribuir ao Sol o movimento anual, que na verdade é executado pela Terra.
As suas afirmações eram contrárias a Teoria Geocêntrica, que afirmava ser a Terra fixa, e que todos os demais astros, giravam em torno dela. A Igreja fundamentava-se na Teoria Geocêntrica, e agia de modo bravio, contra qualquer conceito contrário a esta teoria. A Teoria Geocêntrica, também chamada de Teoria Ptolemaica, por ter sido elaborada por Cláudio Ptolomeu, astrónomo e geógrafo grego do séc. II, dizia que a Terra era imóvel e ao seu redor giravam a Lua, o Sol, os planetas e as estrelas.
Durante 30 anos, Copérnico, analisando e meditando nas suas próprias observações, concluiu a sua teoria. Como uma das suas maiores características era ser prudente, de início, apresentou sua teoria como mera hipótese, já que naquela época eram comuns, as condenações por heresia.
Copérnico, era eclesiástico, respeitava e temia as autoridades religiosas e, para estas, a teoria de Ptolomeu era mais adequada para confirmar, as citações bíblicas, de modo conveniente para a Igreja. Temendo contradizê-la, Copérnico, em 1530, apresentou a sua teoria apenas entre os astrónomos, num manuscrito chamado "Pequenos Comentários de Nicolau Copérnico em torno de suas hipóteses sobre os movimentos celestes".
Só após 20 anos da divulgação da pesquisa de Copérnico, o frade dominicano Giordano Bruno acrescentou a teoria, à ideia do Universo infinito, levantando novamente a polémica. Por isso, a Inquisição, condenou-o à morte.
Giordano Bruno Nessa mesma época, iniciava a sua carreira como professor universitário, Galileu Galilei, que finalmente cimentou esta teoria.
A obra de Copérnico foi comprovada por grandes astrónomos e matemáticos como Galileu, Kepler e Newton, mas até 1835, a Igreja manteve-a na sua lista negra. Mas esta obra, considerada valiosa e pioneira, garantiu-lhe o posto de Pai da Astronomia Moderna.