근대 과학이 출현하기 전에는 아리스토텔레스(Aristoteles)(기원전384-322)의 이론으로 우주를 설명했다. 아리스토텔레스는 우주를 서로 다른 성질을 갖는 지상계(地上界; terrestrial world)와 천상계(天上界; celestrial world)로 나눈다. 지상계는 4원소인 흙⋅물⋅공기⋅불로 구성되어 있으며, 불완전하며, 생성소멸이 반복되며, 시작과 끝이 있는 직선 운동을 한다고 생각했다. 천상계는 단일 원소인 에테르로 구성되어 있으며, 영구불변하며, 완전한 운동인 등속원운동을 한다고 생각했다.

둥근모양의 지구의 중심이 우주의 중심이며, 우주의 중심은 가장 무거운 흙이 있어야 할 장소이며, 흙의 위에는 물이 존재하고, 그 위에는 공기가 존재하고, 그 위에는 가장 가벼운 불이 존재한다는 것이다. 무거운 것은 우주의 중심인 지구의 중심을 향하고 가장 가벼운 불은 위로 올라가려는 성질이 있다는 것이다.

불의 영역 위는 천상계로 하나의 원소인 에테르로 구성되어 있으며, 천체(天體; celestrial body)들은 지구를 중심으로 하는 눈에 보이지 않는 여러 개의 수정구(水晶球)에 박혀 있으며, 이 수정구들이 지구를 중심으로 회전한다고 생각했다.

프톨레마이오스(Ptolemaeos)는 아리스토텔레스의 이론에 근거하여, 천체 운행에 관한 이론을 체계화 하였다. 이 이론은 16-17세기 과학혁명 이전까지 유지되었다.  

프톨레마이오스의 천체 모델은 지구가 우주의 중심이며, 지구에서 가장 가까운 곳에 달, 그 다음은 수성⋅금성⋅태양⋅화성⋅목성⋅토성의 순으로 지구를 중심으로 하여 회전하며, 토성보다 더 멀리 항성(恒星)들이 존재하고, 혜성(彗星; comet)은 달 보다 가까운 대기권에서의 기상 현상으로 설명한다. 망원경이 발명되기 전인 중세에는 다섯 개의 행성인 수성⋅금성⋅화성⋅목성⋅토성만 알려져 있었다.

행성(行星)들은 항성(恒星)들을 배경으로 하여 궤도를 따라 이동하다가, 반대 방향으로 이동(逆行; retrograde motion)하기도 한다. 하늘에서 궤도를 따라 이동하던 행성이 어느 순간에 멈추어 섰다가, 궤도를 거꾸로 이동하고, 다시 정지했다가, 또 다시 궤도를 따라 이동하는 일이 일어난다. 이러한 행성의 운동 특성이 행성이라는 이름을 얻은 이유이기도 한다. 행성(行星; planet)은 그리스어로 방랑자라는 뜻이다.

행성의 역행은 지구를 중심으로 한 원 운동만으로 설명할 수 없다. 행성의 역행은 작은 원(주전원; epicycle) 둘레를 행성이 돌고, 주전원의 중심이 큰 원(주축원; deferent circle) 둘레를 도는 것으로 설명한다. 주전원의 중심이 주축원의 둘레를 한 바퀴 도는 동안 행성은 주전원 둘레를 여러 번 돈다. 만약 주전원의 중심이 주축원 둘레를 한 번 도는 동안, 행성이 주전원 둘레를 세 번 돈다면 세 번의 역행이 일어난다. 지구는 주축원의 중심에서 좀 벗어난 위치에 있다.