天文対話
天文学の話題に限られず、当時の科学の多くにまたがる議論が展開されている。この中には、ウィリアム・ギルバートの磁気に関する研究のようにガリレオが良い科学と考えたものを示すためのものもある。その他は地球の運動に対する誤った議論に答えるという重要なものである。
地球の運動に対する古典的な反論は地球の自転により赤道では時速約1700 km/hで動いているのに地表の速度感覚が地球の運動にないことである。この範疇には、船の甲板の下にいる人が船が停泊しているのか、水を円滑に進んでいるのか分からない状態で、ビンから滴る水、水槽を泳ぐ魚、飛ぶ蝶などを観察するが、それらの挙動は船が動いていてもいなくても同じであるという思考実験がある(ガリレオの船)。これは慣性系の典型的な説明であり、地球の自転に伴って時速数百キロメートルで移動していれば落としたものが急速に後ろに落ちて西に流れてしまうという論理に反論している。
ガリレオの議論の大部分は3つに分けられる。
伝統的な哲学者により定義された異議への反論(例えば、船での思考実験)
天動説と矛盾する観測結果: 例えば金星の満ち欠けは単純に起こらず、黒点の見かけ上の運動はプトレマイオスやティコ・ブラーエの体系では太陽の回転軸のありえないほど複雑な歳差運動の結果としてしか説明できない。