亞里士多德在西方被稱為「最博學的人」。他的很多觀點被西方人奉若神明，他本人也被奉為絕對權威，他憑著「自信的直覺」，做出了「重物體比輕物體下落速度要快些」的觀點，這種觀點統治了西方學術界將近2000年。
1590年的一天，年輕的比薩大學數學教授伽利略，邀請比薩的一些學者和大學生來到斜塔下面，他和他的助手登上斜塔，讓一個重一百磅和一個重一磅的鐵球，同時由塔上自由下落，輕的和重的幾乎同時落地。伽利略把實驗重複一次，結果仍然相同。伽利略的實驗，動搖了亞里士多德在物理學中長期占統治地位的臆斷，在觀眾中引起了極大的震動。伽利略發現了真理，但卻觸怒了比薩大學裡亞里士多德學派的信徒，他們攻擊伽利略膽敢懷疑亞里士多德，必定是聖教的叛徒。伽利略被趕出了比薩大學，但他由於這個實驗發現了自由落體定律，當時他剛26歲，是他當教授的第二年。伽利略，1564年，出生於意大利比薩市一個沒落貴族的家庭，1581年考入比薩大學，遵從父命學醫。在大學裡，伽利略深深地愛上了數學，在宮庭數學家裡奇的悉心輔導下，他把阿基米德的浮力原理和槓桿原理結合起來，獲得了精密的測量方法，發明了用以測定合金成分的「液體靜力天平」，引起了學術界的注意。1589年夏天，他受聘為比薩大學數學教授，年僅25歲。
離開比薩大學後，伽利略來到學術空氣自由的帕圖拉大學。每逢他上課時，大廳裡擠得水洩不通。遠至瑞典和蘇格蘭的學生也慕名遠道而來，他們中間的許多人，後來都成了著名的學者。
伽利略給學生們講宇宙，並告訴他們，宇宙中沒有任何東西是一成不變的，這與亞里士多德的學說正好相反。他還告訴學生，所有東西、所有原子、所有星球都在運動。
1609年，伽利略聽說荷蘭人發明了望遠鏡，他通過別人的一點描述，憑著自己獨特的天賦，經過刻苦鑽研和實驗，成功地研製了世界上第一架放大倍數為33倍的天文望遠鏡。在這架天文望遠鏡的幫助下，伽利略探索了深邃神秘的天空，在一年之內他就做出了一系列重大的發現：
月球表面並不像亞里士多德所說的那樣平滑，而是呈現不規則的凹凸起伏。
銀河也不是人們所說的銀白的雲彩，而是由千千萬萬顆暗淡的星星所組成的。
木星旁邊有四顆運轉著的衛星；地球並不是各個天體旋轉的唯一中心。
太陽上面有黑子；土星周圍有光環……所有這些結果，都有力地支持了哥白尼的太陽中心說（「日心說」）：即地球和所有行星都圍繞太陽運行。
1610年，伽利略出版了他的《星際使者》，向全世界宣佈了他的上述發現。人們驚訝地說：「哥倫布發現了新大陸，伽利略發現了新宇宙。」
1611年，伽利略在《關於太陽黑子的通信》中，肯定太陽是宇宙的中心，維護哥白尼的「日心說」。他竭力想分清宗教和科學的界限，認為前者屬於人們的道德行為範圍，後者屬於自然界和人的關係的範圍。他指出，天體的永恆，只是相信亞里士多德哲學的教士們自己的看法，而不是天主教的教義。
然而，當時勢力強大的教會反對哥白尼的「日心說」。他們認為地球是宇宙的中心，太陽是圍繞地球轉動，而地球是不動的。因此教會在1616年給伽利略下了一道禁令，不准講授哥白尼的學說。伽利略為此煩惱不已。
1623年，伽利略冒險開始他最有名的著作——《關於兩種世界體系之間的對話》的寫作。同時他6次請求教皇烏爾班接見他。他小心翼翼地向教皇介紹哥白尼學說的書籍，教皇同意他把對「日心說」贊成和反對的論點一起寫出來，但不允許他得出地球是繞著太陽旋轉的結論。
隨後的6年時間裡，他完成了他的傑作。在書中他巧妙地闡明了自己支持哥白尼學說的證據，而反對哥白尼「日心說」的人的辯解卻愚蠢而無力。
伽利略把哥白尼的學說當作「一種純數學假說來敘述」。1632年，這本書得到了教會監察吏的許可後出版發行。但是，教會的權威人士很快就發現了伽利略仍在支持哥白尼的「日心說」，於是便一次又一次地把他押上宗教法庭。
當時的伽利略已年近七旬，身患重病，體質虛弱。在宗教法庭上，他的精神和肉體受盡了折磨。1633年6月22日，他被迫雙膝跪地發誓，哥白尼的理論純碎是一派胡言亂語。他要「放棄、詛咒、痛恨」過去的種種錯誤，並保證以後永不宣傳和談到它，違犯了甘願受死。
伽利略剛宣佈完他的誓言，就大聲喊道：「不管怎麼說，地球畢竟是在運動著的」。這說明伽利略並沒有放棄自己所堅持的學說。
伽利略被判處終身監禁，監外執行。但他沒有放棄科學，經過3年的頑強拚博，他又完成了一部巨著《關於力學和位置運動的兩種新科學的對話和數學證明》。在書中，他大膽敘述了物體的各種運動和動力學有關的一些問題，為近代實驗科學的發展，開闢了廣闊的道路。這部書被偷運到荷蘭出版時，伽利略已雙目失明。
伽利略的晚年境遇極為淒涼，只有他的女兒在他身邊照料他。
1634年他的女兒先他而死，他更加孤獨和痛苦。1642年1月8日這位終身為科學真理而鬥爭的偉大巨人含冤離開了人世。
1983年，羅馬教會終於為伽利略冤案公開平反，為此在羅馬成立了一個由不同宗教信仰的著名科學家組成的委員會，它的宗旨是：「研究科學同宗教信仰的關係，伽利略案件的科學方面以及伽利略學說對現代科學的貢獻。」