heliocentrični sustav (helio- + centar), astronomski model prema kojem se nepomično Sunce nalazi u središtu svijeta, Zemlja je jedan od planeta što obilaze oko Sunca, a zvijezde su toliko udaljene od Zemlje da se njihova godišnja paralaksa ne zapaža.
U antičko doba takav je sustav podržavao Aristarh sa Sama, ali nije bio široko prihvaćen. Nikola Kopernik utvrdio je tri načina Zemljina gibanja: rotaciju (vrtnju), revoluciju (obilaženje oko Sunca) i precesiju (zakretanje rotacijske osi), iz geocentričnoga sustava preuzeo je pretpostavku jednolikoga kruženja planeta po kružnicama, a retrogradno gibanje planeta objasnio je projekcijom relativnoga položaja planeta na nebesku sferu ovisno o položaju Zemlje (promatrač na Zemlji vidi retrogradno gibanje Marsa, Jupitera ili Saturna kada ih Zemlja prestiže). Johannes Kepler uveo je eliptične putanje kojima se planeti gibaju brže kraj perihela, a sporije kraj afela (danas Keplerovi zakoni). Galileo Galilei teleskopskim je opažanjima potvrdio heliocentrizam: Venerine faze upućuju na to da Venera kruži oko Sunca, a ne oko Zemlje, Jupiterovi sateliti kruže oko Jupitera, Sunčeve pjege i Mjesečeve planine dokazuju da nebeska tijela nisu savršeno glatka. Daljnjim istraživanjima otkriveno je da se Sunce nalazi u središtu Sunčeva sustava, ali ne i u središtu svemira.
