在人類誕生後的相當長時期內，受活動和視野範圍的局限，各古代文明對大地形狀的看法不一，如棋盤形、圓盤形、圓盾形、球形、圓柱形等等。
古希臘學者柏拉圖從哲學出發，認為圓是最完美的對稱形，演繹出圓的地球位於宇宙中心。這是地圓說的最早概念。柏拉圖的學生亞里斯多德（Aristotle 前384－前322）則根據實驗和觀測結果進行了歸納判斷，科學地論證了大地是球形的。
約公元前3世紀，希臘地理學家埃拉託斯特尼（Eratosthenes，前276－前194）用幾何學方法首次測算出了地球的周長為25萬希臘裡，約合4萬千米，與我們今天利用各種高技術手段測量出的地球周長僅相差100多千米。
公元2世紀，希臘天文學家託勒密在他的《天文學大成》中也認為大地是圓球形的。1409年，湮沒了1000多年的託勒密著作被譯為拉丁文後，地圓說被廣泛傳播，許多開闢新航路的探險家都相信這個學說。1519～1522年，葡萄牙人麥哲倫（Fernando de Magallanes）的船隊完成了人類歷史上首次環球航行，它以無可辯駁的事實向全人類證明：大球是圓球形的。
地圓說的提出和證明是人類認識自然過程中一次重要的飛躍。