A teoria heliocêntrica é um modelo do sistema solar que postula um lugar central para o Sol, com os planetas orbitando-o. Está mais intimamente associada ao trabalho de Copérnico no século 16 e ao século 17 - obra do século de Galileu, e a teoria foi amplamente adotada após a morte de Copérnico. A teoria heliocêntrica substituiu a teoria geocêntrica mais antiga, que sustentava que o Sol e outros corpos orbitam a Terra.
A teoria geocêntrica dominou a Europa por muitos séculos, e suas versões mais elaboradas descreviam os movimentos observados dos céus com a precisão das técnicas de observação anteriores ao século XVI. A teoria heliocêntrica foi proposta para explicar certas anomalias que surgiram de uma observação sistemática do céu. Um problema que os modelos geocêntricos tinham dificuldade em explicar era o aparente movimento retrógrado de alguns planetas. A explicação mais simples para isso é que Marte, por exemplo, orbita o Sol fora da Terra, e que a Terra periodicamente o ultrapassa em sua órbita. Uma compreensão geocêntrica, entretanto, postula que Marte está orbitando um único ponto, que por sua vez orbita o sol. As complicações desnecessárias do geocentrismo, combinadas com as observações diretas dos primeiros astrônomos, tornaram um modelo centrado no Sol cada vez mais atraente para os teóricos, apesar da oposição veemente das autoridades religiosas da época.
