Система Птолемея построена по принципу: что нам кажется, то и верно. Нам кажется, что Солнце движется по небосводу, а Земля, на которой мы находимся, стоит на месте, значит, Солнце подвижно, а Земля неподвижна. Это ложное представление о движении и неподвижности, основанное на очевидности, Коперник объясняет гениально просто на конкретных примерах. Так, если мы плывем на лодке, то нам кажется, что лодка и мы в ней стоим на месте, а движутся берега в обратном направлении. Точно так же нам кажется, что Земля стоит на месте, а движется Солнце. На самом деле все наоборот: Земля движется вокруг неподвижного Солнца.
Пользуясь математическими расчетами, Коперник довольно точно составил план солнечной системы и вычислил расстояния планет от Солнца, приняв за единицу измерения радиус земной орбиты.
Копернику принадлежит одно из важнейших открытий в астрономии. Он без рассмотрения действующих сил, чисто кинематически (динамическое обоснование было дано позднее Ньютоном), объяснил явление прецессии, которая, по его мнению, является следствием того, что ось Земли описывает конус вокруг перпендикуляра к плоскости ее орбиты, делая полный оборот за 26 000 лет.
Сказать, что система Коперника сразу же получила идеальное построение, вполне соответствующее реальной действительности, было бы неверно. В ней имелись и недоработки. В частности, его система совсем не нуждается в гипотезе о существовании «сферы неподвижных звезд». В самом деле, звезды совершают движение, но это движение ввиду чрезвычайно большой удаленности их от Земли невооруженным глазом нельзя обнаружить (это отмечал и сам Коперник). Как дань Птолемею для описания наблюдаемого неравномерного движения планет Коперник рассматривает и некоторые эпициклы. Он еще не отрешился полностью от представления древних об идеальности небесных тел, которые обязательно должны двигаться точно по круговым орбитам, совершая по ним только равномерное движение.
Полностью изложение системы Коперника было опубликовано в день его смерти под названием «О вращениях небесных сфер» (в шести книгах).
Хотя Коперник и не держал в секрете своего открытия, но вместе с тем и не торопился с его опубликованием. Он, конечно, понимал, что его идеи противоречат религии и, естественно, вызовут яростное сопротивление церкви и ее служителей. В своем бессмертном творении Коперник, по словам Ф. Энгельса, «…бросил — хотя и робко и, так сказать, лишь на смертном одре — вызов церковному авторитету в вопросах природы. Отсюда начинает свое летосчисление освобождение естествознания от теологии, хотя выяснение между ними отдельных взаимных претензий затянулось до наших дней и в иных головах далеко еще не завершилось даже и теперь»