La principal diferencia entre ambas teorías astronómicas radica en la ubicación de la Tierra en el Universo. El geocentrismo establece que la Tierra se encuentra en el centro del Universo y que todos los demás astros giran a su alrededor.
Por su parte, el heliocentrismo propone que el Sol permanece inmóvil en el centro mientras que la Tierra y los otros planetas giran a su alrededor.
La primera de estas teorías, el geocentrismo, fue establecida por Ptolomeo (100 d.C. -170 d.C.) quien explicó que el Sol y los planetas se movían alrededor de la Tierra en epiciclos, es decir, los planetas se movían sobre una circunferencia que, a su vez, se movía sobre una circunferencia más grande.
Los epiciclos fueron la manera en que los griegos explicaron el movimiento, aparentemente, errante de los planetas. La palabra planeta tiene raíces griegas —πλανήτης— que significan «errante».
A pesar de la popularidad del geocentrismo, Aristarco de Samos (310 a.C.- 230 a.C.), fue el primero en proponer que la Tierra giraba alrededor del Sol, lo que lo convierte en el primer heliocentrista.
En el siglo XVI, Nicolás Copérnico (1473 – 1542) propuso un modelo que consideraba al Sol en el centro mientras el resto de los planetas, incluida la Tierra, giraban a su alrededor. En principio, el modelo de Copérnico fue rechazado, pero las observaciones y trabajos de otros astrónomos aportaron evidencia suficiente para determinar que la Tierra gira alrededor del Sol.
Kepler estudió las órbitas elípticas de los planetas y Galileo Galilei realizó observaciones con su telescopio que apoyaban que la Tierra gira alrededor del Sol. Finalmente, las observaciones de William Herschel y Friedrich Bessel confirmaron que el Sol no estaba en el centro del Universo.