及托勒密曾提出过几个不同的天体学理论，当中以托勒密用来解说天体运作的地心说被广为接受，直到16世纪时为哥白尼所推翻，并得到开普勒及伽里略等人提出的新日心说理论所取代。这事件成为了宇宙物理学的一个最着名的的例子。随着牛顿及其于1687年出版的《自然哲学的数学原理》的出现，长久以来有关天体的运动问题终于被解决了。牛顿为开普勒定律的机制提供了物理上的解释，而他的万有引力定律使过往难以解释的各种奇特天文现象，例如行星逆行的现象，都可以透过行星间的引力相互作用而解释。牛顿的天体学理论与先前的理论在根本上最大的分别