Thuật ngữ "địa tâm" có nghĩa là "tập trung vào trái đất", trong khi "nhật tâm" có nghĩa là "tập trung vào mặt trời". Trong thiên văn học thời Trung cổ, hai mô hình đã được đề xuất liên quan đến cấu trúc của vũ trụ: địa tâm mô hình cho rằng Trái đất là trung tâm của vũ trụ, trong khi mô hình nhật tâm cho rằng mặt trời là trung tâm của vũ trụ.
Mô hình địa tâm và nhật tâm là những đại diện đơn giản của các thiên thể được quan sát trong thời Trung cổ. Cả hai mô hình đều tính vào tất cả dữ liệu thiên văn đã biết vào thời điểm đó và ước tính một cách đáng tin cậy vị trí trong tương lai của các thiên thể chính.
Mô hình địa tâm do Ptolemy, một nhà triết học người Hy Lạp, người đã biên soạn các quan sát thiên văn lịch sử của người Hy Lạp và Ai Cập cổ đại, đưa ra khuôn khổ cho lý thuyết của ông. Mô hình của Ptolemy minh họa rằng Trái đất đứng yên và Mặt trời, Mặt trăng, các hành tinh và các ngôi sao chuyển động xung quanh nó theo những vòng tròn hoàn hảo với tốc độ không đổi. Aristotle, một trong những nhà triết học nổi tiếng nhất của Hy Lạp, đã ủng hộ mô hình địa tâm Ptolemaic, mô hình này đã được chấp nhận rộng rãi cho đến khi mô hình nhật tâm xuất hiện vào những năm 1500.
Nicolaus Copernicus là một giáo sĩ người Ba Lan, người đã phá vỡ mô hình Ptolemaic bằng cách đề xuất mô hình nhật tâm. Copernicus lập luận rằng Mặt trời là bất động và tất cả các hành tinh, kể cả Trái đất, đều quay xung quanh nó. Ông cũng cho rằng các ngôi sao đứng yên và Mặt trăng quay quanh Trái đất. Mặc dù ban đầu bị công chúng và phần lớn cộng đồng khoa học bác bỏ, lý thuyết Copernic đã nhận được sự ủng hộ từ Galileo và sau đó được Johannes Kepler chứng minh.
