科学假说是根据已知的科学知识和科学事实，对未知的自然现象及其规律性所作的推测性解释和说明，是自然科学理论思维的一种重要形式。科学假说具有科学性、假定性和易变性等特点。
哥白尼正是根据已有的科学知识和科学事实，托勒密的地球中心说开始其天文学研究的，它在天文观察中发现托勒密体系的一些数据和观测数据不符，因而对地心说产生了怀疑，并形成了自己的科学假说：他设想以太阳为中心，以地球的自传和公转来解释天空现象。并且，经过30多年的观察，不断的验证和修改自己的学说，临终时出版了自己《天体运动论》。
毫无疑问，上面正是在科学假说基础上得出的关于天文学方面成就的重大突破。《天体运动论》确立了太阳石宇宙的中心，否定了地球中心论的基本观点，被称为近代科学史上的第一次科学革命——天文革命。宣告了神学宇宙观的破产，开始了自然科学在神学中的解放运动，他是科学写给神学的挑战书，也是科学宣布自己独立的宣言书。为近代天文学奠定了基础，是科学史上的一个里程碑。
哥白尼太阳中心说形成了自己的科学假说后，经过多年的观察，验证了自己的假说，从而也验证了科学假说具有科学性的特点，当然，假说还具有假定性、易变性特点，不过，哥白尼在长时期的观测中，经过反复修改，最终形成了自己的天体运动理论，也更进一步验证了科学假说在科学研究中的重大作用，更突显了它在科学研究中具有重要的方法论作用。
首先，科学假说是科学观察和实验的先导。
哥白尼开始提出的太阳中心说，后来经过大量的观测验证了自己的理论，并从避免了盲目性。而开始太阳为中心的假说正是理论的工作模型。科学假说作为“工作模型”，既决定了观察实验的设计和构思，又直接影响着观察实验过程中主题对经验材料的确认和选择，使科学研究活动避免盲目性。正如贝弗里奇所说：“假说武装头脑的人，比没有这种假说武装的人能够作出许多更重要的发现”。
其次，科学假说是科学理论形成和发展的桥梁。
哥白尼如果没有提出“太阳中心说”的假说，很难想象他能直接写出“天体运动论”这部学说。事实上，
科学研究的根本任务是达到对自然现象的本质和规律性的理论把握。当客观事物的本质尚未充分暴露，人们掌握的科学资料不够完备时，只能借助以假说的形成，提出推测性的假定，才能进一步谈说客观事物的本质和内在规律。自然科学就是沿着“经验事实——假说——理论——新经验事实——新假说——新理论——„„”