A sua teoria do
Heliocentrismo, que colocava o
Sol como o centro do
Sistema Solar, contrariando a então vigente teoria geocêntrica (que considerava a
Terra como o centro), é tida como uma das mais importantes hipóteses científicas de todos os tempos, tendo constituído o ponto de partida da
astronomia moderna.
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A teoria do modelo heliocêntrico, a maior teoria de Copérnico, foi publicada em seu livro, De revolutionibus orbium coelestium ("Da revolução de esferas celestes"), durante o ano da sua morte, 1543. Apesar disso, ele já havia desenvolvido sua teoria algumas décadas antes.
O livro marcou o começo de uma mudança de um universo
geocêntrico, ou antropocêntrico, com a
Terra em seu centro. Copérnico acreditava que a Terra era apenas mais um
planeta que concluía uma
órbita em torno de um sol fixo todo ano e que girava em torno de seu eixo todo dia. Ele chegou a essa correta explicação do conhecimento de outros planetas e explicou a origem dos
equinócios corretamente, através da vagarosa mudança da posição do eixo rotacional da Terra. Ele também deu uma clara explicação da causa das
estações: o eixo de rotação da Terra não é perpendicular ao plano de sua órbita.
Em sua teoria, Copérnico descrevia mais círculos, os quais tinham os mesmos centros, do que a teoria de Ptolomeu (modelo geocêntrico). Apesar de Copérnico colocar o
Sol como centro das esferas celestiais, ele não fez do Sol o centro do universo, mas perto dele.
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Em 24 de maio de 1543 morre Copérnico, em Frauenburgo, no mesmo dia da publicação de sua obra "Da revolução de esferas celestes"
