Astronomo polacco. Studiò a Cracovia, poi all'università di Bologna (dal 1496) seguendo i corsi di teologia e astronomia. Nel 1501 venne nominato canonico di Frauenburg, ma si trattenne ancora in Italia, dove seguì i corsi di medicina e diritto a Padova, e si laureò in diritto canonico a Ferrara nel 1503. Dal 1504, stabilitosi definitivamente in Warmia (Ermeland), nella Prussia Orientale, si dedicò soprattutto all'astronomia; svolgendo, nel contempo, altre attività, quali quella di consigliere (fino al 1512) di suo zio, il potente vescovo dell'Ermelland, di medico dei poveri e di traduttore di autori greci.
Nel 1514, il Concilio lateranense lo interpellò circa la progettata riforma del calendario: Copernico rifiutò di esprimere un parere in quanto non era sicuro dell'esattezza delle posizioni del Sole e della Luna, così come venivano considerate dal sistema tolemaico. Forse in conseguenza di ciò eseguì fino al 1529 numerose osservazioni in base alle quali calcolò nuove orbite per Slo e Luna: pubblicò le sue conclusioni in un opuscolo. Nel 1530 mise in circolazione un primo riassunto manoscritto delle sue ipotesi intitolato Comentariolus; tale manoscritto servì come base speculativa ai suoi discepoli e ammiratori. Sebbene la concezione dominante ai suoi tempi fosse il geocentrismo di Tolomeo, che poneva la Terra immobile al centro dell'universo, già l'antichità classica aveva ipotizzato la concezione eliocentrica, ed è probabile che di essa Copernico avesse già notizia in Italia, Fu però nel 1515 a Frauenburg che egli cominciò a delineare il sistema eliocentrico, che da lui prese il nome di copernicano.
Per rispondere alle difficoltà del sistema tolemaico circa il moto apparente degli astri, nella sua opera De rivolutionibus orbium coelestium (1543), nega alla Terra la posizione centrale nell’universo affermata dalle concezioni tradizionali, mentre sostiene che ruoti, come gli altri pianeti, attorno al Sole, immobile.
Copernico, dopo aver riscontrato l’insufficienza delle teorie tradizionali, si era proposto di leggere i libri di tutti i filosofi che fosse riuscito a procurarsi, per vedere se qualcuno avesse mai pensato a moti delle sfere del mondo diversi da quelli insegnati nelle scuole. In Cicerone trova che Niceta aveva ammesso il moto della Terra. Successivamente viene a sapere che altri, come Filolao, lo avevano fatto. Così  medita su quanto appreso e riesce a spiegare in modo soddisfacente i moti celesti.
Secondo le convinzioni accettate dai tempi di Platone, i moti dei corpi celesti dovevano essere circolari o composti di moti circolari. Copernico accetta la circolarità del moto dei corpi celesti come un principio indiscutibile, aggiungendovi però una ragione di carattere pratico: soltanto un moto circolare, o composto di più cerchi, può rendere conto del movimento periodico delle figure celesti.
Tolomeo aveva salvato la circolarità dei corpi celesti, ma non la loro uniformità, in quanto il moto presenta una velocità angolare uniforme ma non coincide col suo centro, perciò era necessario che i corpi celesti si muovessero di moto composto di moti circolari uniformi. E’ da questo problema che prende avvio la ricerca di Copernico.
La soluzione di Copernico al problema della causa dei moti celesti si fonda sugli assiomi seguenti:
1) Le orbite e le sfere celesti non hanno un solo centro.
2) Il centro della Terra non è il centro del mondo, ma solo della gravità e dell’orbita della Luna.
3) Tutte le orbite ruotano intorno al Sole in quanto è posto al centro di tutte le cose.
4) Il rapporto tra la distanza Sole - Terra e l’altezza del firmamento è minore di quello tra il raggio terrestre e la distanza Sole-Terra, sì che questa è insensibile rispetto all’altezza del firmamento.
5) Qualunque moto si osservi nel firmamento, non appartiene ad esso ma alla Terra. Dunque la Terra, con gli elementi che la circondano, ruota di moto diurno sui suoi poli immutabili, mentre il firmamento e ultimo cielo rimane immobile.
6) Tutti i moti che vediamo nel Sole, si devono alla Terra e alla nostra orbita, con la quale ruotiamo alla maniera di qualsiasi altro pianeta intorno al Sole.
7) Il moto retrogrado e diretto che si osserva nei pianeti non appartiene ad essi, ma alla Terra. Il moto di questa sola è sufficiente a spiegare tutte le ineguaglianze che si osservano in cielo.
Anche se la rivoluzione copernicana apparirà come una contestazione frontale dell’Aristotelismo, in realtà essa è nata dal tentativo di Copernico di risolvere delle difficoltà pratiche del sistema tolemaico e contiene, in opposizione all’Aristotelismo, solo alcune conclusioni particolari, come la centralità del Sole. Copernico, invece, non perderà la fiducia nella fisica e nella filosofia aristoteliche che continua a considerare valide.
Nella concezione di Tolomeo il mondo astronomico non costituisce un sistema: i moti planetari, pur essendo simili tra loro, sono indipendenti l’uno dall’altro e non sono uniti che per il loro centro comune, la Terra. Copernico dà, invece, una struttura organica e architettonica dell’universo, e i moti dei pianeti non sono semplicemente tracciati sulla sfera, ma costituiscono un sistema secondo una disposizione necessariamente determinata. Keplero può sostenere che l’ipotesi copernicana è più vera di quella tolemaica perché, delle due, essa sola dispone i pianeti intorno al Sole in un ordine che si accorda con i loro periodi.