Lý thuyết của Ptolemy về hệ mặt trời đặt Trái đất ở tâm với mỗi hành tinh trên quỹ đạo xung quanh nó và các ngôi sao trên thiên cầu. Ptolemy tin rằng các yếu tố thiên văn tồn tại ở dạng chuyển động tròn, quay.
Hệ mặt trời của Ptolemy là hệ địa tâm, có nghĩa là Trái đất nằm trên một điểm cố định ở trung tâm vũ trụ. Nếu Trái đất đứng yên, thì các hành tinh khác nằm trên một tâm chấn. Tâm chấn cho phép các hành tinh khác nhau quay với tốc độ khác nhau. Mỗi hành tinh có tâm chấn của riêng nó dọc theo hình tròn, vòng tròn duy nhất xung quanh Trái đất mà tất cả các thiên thể đều theo sau. Các ngôi sao ở một điểm cố định và xa hơn các hành tinh. Những ngôi sao này được đánh số là 1.022 trong hệ mặt trời. Thứ tự của hệ mặt trời bắt đầu với Trái đất ở trung tâm, sau đó là Sao Thủy, Sao Kim, Mặt trời, Sao Hỏa, Sao Mộc, Sao Thổ và sau đó là các ngôi sao.
Ptolemy đã xuất bản lý thuyết của mình về hệ mặt trời cùng với tất cả kiến thức thiên văn đã biết trong một cuốn sách có tựa đề “Tuyển tập toán học”. Đây đã trở thành cuốn sách phổ biến nhất và được nghiên cứu sâu rộng nhất về thiên văn học cho thời đại đó. Các nhà thiên văn học hiện đại vẫn sử dụng ý tưởng về chuyển động hình cầu tròn, đặc biệt là trong việc thiết kế thiết bị cho các hành tinh.
