很多人都知道哥白尼是一位出色的天文學家，但是實際上哥白尼從事天文僅僅是因為業餘愛好。
他也是一位經濟學家，曾經提出過「劣幣淘汰良幣」理論。
他還是一位頗有聲望的醫生，他一直堅持醫用業務時間行醫，免費為窮苦人治病，甚至並譽為「神醫」。
他還是一位出色的數學家，曾經發表過球面三角的論文。
他還是一位優秀的軍事指揮官，在絕境之際帶兵擊退強敵。
這麼多的身份於一身的哥白尼，簡直就是一個「曠世奇才」。
但是不可否認的是哥白尼最大的愛好還是天文，只要一有空他就會投身於觀察宇宙的行列中，並且對於天文的愛好可以說已經到了痴迷的地步。
甚至為了便於觀察並研究宇宙天體現象，哥白尼還把教堂的箭樓打造成了工作室，在裡面設置了一個小小的天文臺，此外，他自己動手製作了很多觀測的工具，
比如說測量行星距離的「三弧儀」，就是他用樅樹杆製成的，用墨水畫上刻度。
照準器也是他自己雕出來的。
測量月球和行星位置的「捕星器」，是用六根樹條繞成圓圈做成的。
測定太陽中天時高度的「象限儀」，是用一塊很大的正方形木板，右上角裝著帶有刻度的木環，外加一個「水準儀」製作而成的。
觀測日食的時候他一改在水裡觀測倒影的傳統做法，改用了一塊帶有孔眼的護窗板，然後把日影映到牆上。
雖然哥白尼的方法都比較粗糙，也沒有望遠鏡進行精密觀察，但是耐不住哥白尼的持之以恆，哥白尼這一觀察就是30多年。
這期間他不僅知道了日食，月食，火星，金星，木星，土星的方位，還發現了託勒密地心說的巨大漏洞，甚至還掌握了許多天體運行的規律，最終量變引起質變，多年來積累起來的經驗，讓他完成了天文學的傳奇巨著《天體運行論》。
《天體運行論》一共分為6卷，其中哥白尼大膽地提出：
太陽是宇宙的中心，所有的行星都是圍繞著太陽運轉，地球不是宇宙的中心，而是繞著太陽運轉的一顆普通的行星。人們每天看到的太陽由東向西運行，是因為地球每晝夜自轉一周的緣故，而不是太陽在移動。天上天體的不斷運動，是因為地球本身在轉動，而不是星體圍繞著靜止的地球轉動。火星，木星等行星在天空中有時順行，有時逆行，是因為他們各自依著自己的軌道，繞太陽轉動，而不是因為他們行蹤詭秘。月亮是地球的衛星，一個月繞地球轉一周。
哥白尼還在這本書中批判了託勒密地球是靜止的理論，指出地球在運動時，人們之所以覺得整個宇宙在轉動，道理和人在行船上不覺得船東而覺得陸地和城市後退一樣。
地球不動是假象，地球繞著太陽轉動才是真實的。
哥白尼還對宇宙中各行星的運行規律也進行了解說，並且哥白尼在《天體運動論》中觀測計算所得數值精確度著實嚇人。
例如：
哥白尼計算得到恆星年的時間為365天6小時9分鐘40秒，只比精確值約多30秒，誤差只有百萬分之一。
哥白尼計算的月亮到地球的平均距離是地球半徑的60.30倍，和精確值60.27倍相比誤差只有萬分之五。
在哥白尼各種解釋和數據支持下，他的日行說和託勒密的地心說區別就一目了然了。
因此哥白尼知道，他的「太陽中心說」如果正式提出，必定會推翻託勒密的地心說，必然會給封建教會沉重的打擊，並且暴露了上帝創造世界說法的荒謬。
哥白尼躊躇了很久，一直到他已經是69歲的老人的時候，才同意將他的《天體運行論》出版。
1543年5月的一天，當拿到這本書的時候，他已經癱瘓在床上一年多了，他只摸了一下書的封面，便欣慰的閉上了雙眼。
雖然現如今我們都知道這本書有著明顯的錯誤，比如說太陽只是太陽系的中心，並非宇宙的中心。
比如哥白尼認為行星是繞著太陽做勻速圓周運動，而事實上行星圍繞著太陽運動的軌道不是正圓，而是橢圓，運行速率也會受到它與太陽之間的距離影響。
但是這本書對於天文學來說，是具有跨時代意義的。從託勒密的《至大論》發表以來，人類在「地心說」的基礎上兜兜轉轉了1000多年都毫無進展，這個時候突然有人帶著數學證明和嚴謹邏輯的證據給了一個新的方向，其意義是多麼的重要。
正是從此時開始，人類對於可續的觀念發生翻天覆地的變化，克卜勒、伽利略、布魯諾、牛頓等大佬相繼湧現出來。
所以後世將哥白尼創立的「日行說」視為近代科學的開端一點都不為過，因此也有很多人將哥白尼革命用來形容顛覆歷史認知的改變。