Il libro è strutturato come una serie di quattro discussioni della durata di un giorno ciascuna. Sebbene presentato come un confronto neutrale, l'opera è una potente argomentazione a favore del sistema copernicano, che utilizza prove provenienti da osservazioni telescopiche e nuovi principi della fisica.

• Sistema tolemaico: il modello consolidato, sostenuto dalla fisica di Aristotele, che collocava la Terra al centro dell'universo. Simplicio difende questa visione.
• Sistema copernicano: il modello che pone il Sole al centro, con la Terra e gli altri pianeti che ruotano attorno ad esso. Salviati sostiene questa visione, rappresentando la voce di Galileo.

Impatto: l'opera minò efficacemente il cosmo aristotelico e sostenne una nuova metodologia scientifica basata sull'osservazione e sul ragionamento matematico, portando al famigerato processo e alla condanna di Galileo da parte dell'Inquisizione nel 1633, che fu poi costretto a ritrattare le sue opinioni e trascorse il resto della sua vita agli arresti domiciliari. Il libro fu successivamente inserito nell'Index Librorum Prohibitorum (Indice dei libri proibiti).

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