《天体运行论》是哥白尼关于自己的天文学说的不朽著作。本书共分6卷，第一卷概括阐述他的日心地动学说的要点，第二卷应用三角学解释天体在天球上的视运动，第三卷讨论太阳视运动和岁差，第四卷阐述月亮的运动，第五和第六卷论述行星 的运动。书中不仅提出了崭新的宇宙图像，而且对日、月和行星的运动都有严格的数学论证和定量探讨。由于时代的局限，哥白尼只是把宇宙的中心从地球移到了太阳，并没有放弃宇宙中心论和宇宙有限论。虽然哥白尼的观点并不完全正确，但他推翻了在天文学上统治了几千年的地球中心说，是天文学上一次重大的革命，引起了人类宇宙观的革新。本书对自然科学摆脱神学的羁绊以及对天文学的发展，都起了极大的推动作用。