W dziele O obrotach Mikołaj Kopernik kilkakrotnie określił swój stosunek do nauki o wszechświecie.

Konstruując swój system świata i przedstawiając go w dziele O obrotach, Mikołaj Kopernik wykorzystywał obserwacje dawnych astronomów i własne, robiąc to w sposób wypracowany jeszcze przez Klaudiusza Ptolemeusza: materiał obserwacyjny był ograniczony do minimum, niezbędnego do obliczenia parametrów modeli planetarnych.

Od czasów starożytnych aż po epokę renesansu astronomia skupiała się na jak najdokładniejszym opisie ruchów ciał niebieskich, obserwowanych gołym okiem: gwiazd, a przede wszystkim planet wraz ze Słońcem i Księżycem.

Prace Kopernika nad teorią heliocentryczną poprzedziło dostrzeżenie przez niego dwóch zasadniczych trudności w uznawanych w jego czasach przez astronomów, filozofów oraz teologów różnych wersjach teorii geocentrycznych.

Najdawniejsze poglądy na budowę wszechświata wywodziły się z mitów genezyjskich i wiązały się z ubóstwieniem ciał niebieskich.

Kilka lat po powrocie ze studiów włoskich Kopernik opracował pierwszy zarys teorii heliocentrycznej w postaci tzw. Komentarzyka (Commentariolus).

Astronomiczne zainteresowania Kopernika rozwinęły się w okresie znaczącego postępu w astronomii europejskiej, jaki dokonał się w drugiej połowie XV w. Istotny wkład wnieśli tutaj Georg Peurbach i Johannes Müller, zwany Regiomontanusem.

U podstaw astronomii Kopernika nie leżały obserwacje astronomiczne, chociażby najdokładniejsze, lecz rozmyślania nad harmonią kosmosu.