A partir de la primera mitad del siglo VI a. de C. los filósofos jonios y la escuela pitagórica comenzaron a ocuparse de los astros. Seguramente contaron con la ayuda de los datos conocidos en Oriente desde hacia tiempo, ya que sin ellos Tales de Mileto, por ejemplo, no habría podido predecir una eclipse, como de hecho hizo.
Sobre la forma y disposición de la Tierra se barajaban muy diversas hipótesis; para Anaxímenes era plana y estaba en el centro del Universo, para Pitágoras era una esfera ( forma de la perfección) y se encontraba aislada en el universo. En general prevalecieron las teorías geocéntricas, pero Platón consideró ya un posible heliocentrismo que culminó, en el periodo alejandrino, en la original hipótesis de Aristarco de Samos. Según éste la Tierra giraba diariamente sobre su eje, moviéndose en torno al Sol por una órbita circular una vez al año, hallándose el Sol fijo y en el centro. En otro sentido, Eratóstenes realizo la primera medición de la Tierra.