Han udviklede den heliocentriske model af solsystemet i hans bog * de Revolutionibus Orbium Coelestium * (om revolutionerne af de himmelske sfærer), der blev offentliggjort i 1543.
Mens Copernicus 'arbejde var banebrydende, tog det tid, før den heliocentriske model blev bredt accepteret. Det udfordrede den herskende geocentriske model, der placerede jorden i centrum af universet.