Od svih starih civilizacija i kultura prije nove ere, nama je najpoznatija ona grčka. Također je ona ta koja je i najviše utjecala na sadašnju astronomiju i na sadašnji pogled na svemir u cjelokupnosti. Sadašnja astronomija je preuzela nebrojeno mnogo grčkih pojmova, kojima se opisuju pojave na nebu, primjerice:

Sama riječ ''Astronomija'' spoj je grčkih riječi aster  ili astron, ''zvijezda'' ili ''zviježđe'' i nomos, ''zakon, pravilo''. Pojmovi grčkog podrijetla su također i pojam ''planet'', koji je nastao od grčke riječi planetes,'' lutalica'', ''ekliptika'' od riječi  eklepein, ''ispustiti, izostati'', ''paralaksa'' od riječi parallaskis, ''mijena, razlika, promjena'', ''komet'' od riječi kometes, što se na naš jezik prevodi kao ''dugokos'', ''meteor'' od riječi meteoros,''viseći'', zodijak od riječi zodion,''životinja, lik'', pojam ''pol'' od riječi polein '' vrtjeti'' te će se još spomenuti pojam ''zona'' koja znači ''pas, pojas'' ( od riječi zone). Preuzeli smo također i imena mnogih zviježđa.

Srednjovjekovnom Zapadu su grčke astronomske spoznaje, te astronomski termini postali poznati, te se ustoličili kroz arapska saznanja o grčkim saznanjima te kroz sakupljanje brojnih starih rukopisa iz Bizanta.

Razvoj grčke astronomije je ishod, kao i na Zapadu i ostalim kulturama, proizvod filozofskih razmišljanja i proučavanja u ovom slučaju grčkih filozofa, te općenito ishod jedinstvenog grčkog pogleda na svijet oko sebe zbog kojeg su razvili jedinstvenu astronomiju, kao i ostale privrede i umjetnosti svoje kulture.

Također je bitan i utjecaj kultura Sirije, Mezopotamije i Egipta. Utjecaj tih kultura na grčku kulturu je sličan utjecaju grčke kulture na nas.

Hipparchus (ca. 190 BC - ca. 120 BC)

Najraniji izvori o grčkoj astronomskoj misli nam dolaze iz Homerovih epova

''Ilijada'' i ''Odiseja'',( deveto, odnosno osmo stoljeće prije nove ere.)te iz tih epova dobivamo saznanja o zviježđima poput Oriona, Plejada, Boot, Hijade te Velikog Medvjeda koje su u kontekstu epova služile za navigaciju pomoraca, i to je jedino što se može saznati iz tog razdoblja.

U tom razdoblju astronomija se već počinje upotrebljavat u privredne svrhe.

Pjesnik Heziod iz Kime, svoje je djelo ''Djelo i Dani'' namijenio poljodjelcima kako bi znali koja zviježđa izlaze u određeno doba godine prije svitanja, da bi time u pravo vrijeme znali kada započeti oranje, sjetvu i žetvu. Tu se također spominju Plejade, Orion, Sirius, Perzej i Arktur.

Heziod je smatrao Zemlju okruglom pločom koja okružuje Ocean i iznad koje se u luku proteže željezno nebo u obliku polukugle, iznad koje se proteže Praznina, (opis koje se može sasvim lijepo uklopiti u današnji pogled na svemir, taj dio o nebeskoj kugli i o Praznini). Ispod Zemlje se pruža Ponor, koji isto ima oblik polukugle. U djelu ''Teogonija'' plodotvornog pjesnika također saznajemo i o mitu stvaranja svijeta. Piše da je svijet nastao postankom četiri božanske sile: Kaosa (Praznina), Geje (Zemlja), Tartara (Ponor) i Erosa( simbolizira ljubav kao stvaralačku snagu). Spominje se Uran (Nebo) koji se odijelo od svoje žene Geje, nakon što ga je osakatio njegov sin Kron (Vrijeme). Krona je nasilno zbacio njegov Zeus koji postaje vladar ostalih bogova. Prema tadašnjem smatranju Sunce (Helije) danju nebom putuje kao kočijaš u bojnim kolima, koje vuku borbeni sunčani konji, a noću, u posudi od zlata, plovi oko Zemlje na Oceanu.

U ostavštinu Hezioda se ubraja još njegova tvrdnja kako bi meteor morao padati 9 dana da prijeđe put od najviše točke nebeskog luka na Zemlju, tvrdnja koju nije objasnio na nama razumljiv način.

Prvo uobličavanje grčke astronomije poznato sa naše perspektive javlja se u doba izvjesnog državnika, filozofa, matematičara i astronoma  Talesa iz Mileta ( 624 – 547 g. Pr. Kr.), još prevladava mišljenje kako Zemlja kao ploča pluta na vodi, te se smatra kako je i on držao kako su ostali nebeski objekti plamenog sadržaja. Nastavlja se sa njegovim učenikom Anaksimanderom iz Mileta (611 – 546. g. Pr. Kr.) tvorcem prvog kozmološkog sustava. Zemlju je smatrao cilindričnom pločom , koja je izronila iz zemlje i lebdi nepomično u središtu svemira. Također je smatrao da su sva nebeska tijela nalik kotaču sastavljenih od zgusnutog zraka, ispunjena vatrom i sa rupama u sredini. Dotakao se i samog mita o stvaranju svijeta gdje je ustvrdio kako je sve poteklo od neosjetilne tvari zvano apeiron '' bezgranično'', smtrao je kako je cijelim svemir razdvojen u suprotnosti. Anaksimen iz Mileta nastavlja rad Anaksimanderov. Odbacio je mišljenje kako Zemlja pluta na vodi na prednost svog mišljenja da Zemlja pluta na zraku. Konkretno se nadovezao na Anaksimendara tvrdnjom kako je sve nastalo iz šupljine ispunjeno zrakom aperion aer (može se prevesti kao bezgranični Zrak za kojeg je smatrao da je u osnovi svih stvari, te općenito živuće načelo, vječno u kretanju). On je uočio blisku povezanost planeta sa Suncem, što se može vidjeti kako planete koje imaju svoje gibanje, stavio bliže Suncu nego zvijezde stajačice.

Nakon slijede značajne promjenje u jednom dijelu grčke astronomije, koja se dosada razvijala samostalno i bez utjecaja drugih kultura. Pitagora sa otoka Sama, putujući Egiptom i Babilonijom upoznaje se sa astronomijom i matematikom tih kultura.

Pitagorino grčko razmišljanje kombinirano sa spoznajama o egipatskoj i babilonskoj astronomiji daje prvi korak u lišavanju grčke astronomije religioznog pogleda što možemo vidjeti u njegovom mišljenju da se svijet zasniva na razumnim načelima i da se sve može izraziti brojevima. Nadovezao se na Anaksimenove  postavke o sastavu svijeta. Sada se sve sastoji od zemlje, vode zraka i vatre. Odbacio je raniji pogled i o Zemlji i ostalim nebeskim objektima kao ploče ili kotači, već su sada kugle. Vjeruje da je Pitagora prvi zvjezdano nebo nazvao kozmos, što znači uređeni svijet, što se uklapa u njegovu tvrdnju da se sve kroz razum može utvrditi.

Pitagorin rad su nastavili njegovi nasljednici, pitarogejci koji su razvijali astronomsku postavku temeljenu na misli da je red u svemiru isključivo matematičke naravi. Zanimljiva je postavka Filolaja iz Krotona (470-385) koji je ustvrdio da se u središtu svemira nalazi središnja vatra oko koje se svi nebeski objekti uključujući i Zemlju okreću, pričvršćeni na kristalnim sferama, čije kretanje proizvodi glazbeni sklad. Nauštrb pitarogejske misli o svemiru djelovale su i drugi grčki filozofi koji su uz svoje vlastite ideje oplemenjivali i ranije astronomske misli drugih filozofa (Ksenofan, Heraklit, Anaksagora, Empedeklo).

Poznati su i tvorci atomističke postavke o svemiru, Leukip i Demokrit (460-370)

Demokrit je tvrdio kako je fizički svijet načinjen od čvrstih, nedjeljivih čestica i tvari atoma  (prevedeno ''nedjeljiv'') koji imaju svoje kretanje i svoju masu i koji se kreću u beskrajnim brojevima u beskrajnom prostoru. Za mliječnu stazu je tvrdio da je svijetlo nebrojenih, zgusnutih zvijezda koje se zbog blizine stapaju u svijetlost. I Leukip  i Demokrit su smatrali da je Zemlja ploča oko koje se okreću ostala nebeska tijela.

 
Sokrat (470-399. g. pr. Kr.) Jedan od poznatijih  grčkih filozofa, čija su djela izgubljena, no čiji je nauk poznat zahvaljujući  njegovu učeniku Platonu.

Astronomiju je smatrao korisnom znanošću i bavio se njome sa filozofskog gledišta. Preporučivao je učenje astronomije jer je od velike pomoći u zemljoradnji, moreplovstvu i ratu. Smatrao je da se astronomijom valja baviti kako bi se upoznala ona nebeska tijela koja mijenjaju položaj u odnosu na druga i kako bi se steklo znanje o planetima i zvijezdama koji su vidljivi samo vremena na vrijeme, ali je ustvrdio kako ne valja gubiti vrijeme na otkrivanje udaljenosti od Zemlje ili njihovo kretanje te uzorke njihovih njihovih gibanja jer je bio mišljenja da to pojedinca može zakupiti cijeli život i onemogućiti ga u tome da čini korisnije stvari.

Platon (427 -347 prije nove ere) Više se posvetio astronomiji od svog učitelja Sokrata. U završnim poglavljima svoga poznatog djela Država opsežno se bavio kretanjima planeta i dao je opis sunčevog sustava kakav je zamišljan u njegovo vrijeme. Nebo je bilo podjeljeno u osam nebeskih sfera u čijem se središtu bila Zemlja, te su se elementi ostalih sfera vrtjeli oko Zemlje. U prvoj sferi se nalazio Mjesec, u drugoj Sunce, u trećoj Venera, u četvrtoj Merkur, u petoj Mars, u šestoj Jupiter, u sedmoj Saturn te u konačnoj osmoj sferi, sve ostale zvijezde.

Platon je zvijezde, planete, Sunce i Mjesec zbog njihovog gibanja prozvao uređajima za mjerenje vremena, jer se one pojavljuju periodički, dakle svake godine će biti na istom položaju kao i prethodne.

U njegovoj predodžbi, kako je krug, kako je krug smatrao najsavršenijim oblikom, sva su nebeska  tijela uključujući i Zemlju , okrugla , a njihove putanje kružne. Platon u Timaju navodi da je Zemlja nasađena na os koja se proteže cijelom Svemirom te bdije nad noći i danom i stvara ih, što bi mogli značiti da je točno pretpostavljao da je Zemljina vrtnja oko svoje osi uzrok smjene dana noći. Također je i izvjesno da je Platon u kasnijim godinama odbio ustaljeno gledište da je Zemlja središte Svemira, te je središtem počeo smatrati Suncem.

Platon, kao i svoj učitelj Sokrat je svoje saznanje temeljio na razmišljanju iz pukog promatranja nebeskog svoda, nakon njega, saznanja o Svemiru su se počela razmatrati i kroz prizmu matematike i fizike.

Eudoks iz Knida (408-355 prije nove ere)

Matematičar i astronom koji je matematički izrazio Platonove Predodžbe.

Svoja promatranja je vršio u egipatskoj Heliopeli te u rodnom Knidu.

Prvi je ponudio sustavno objašnjenje za gibanje Sunca, Mjeseca i Planeta.

Uveo je geometriju u astronomsku znanost i potaknuo neophodno povezivanje promatranja i teorije.

Kako bi objasnio zamršena i nepravilna kretanja nebeskih tijela u Sunčevom sustavu, a pritom sačuvao uvriježenu predodžbu o savršenom kružnom gibanju na čemu je ustrajao Platon.

Zasnovao je model sfera. Zamišljao je da nebeska tijela imaju stalan položaj unutar 27 idealnih koncentričkih kugli ili homocentričnih sfera, koje su sve međusobno povezane i okreću se oko nepomične Zemlje.

U vanjskoj sferi su bile zvijezde stajačice koje se nisu zasebno kretale.

Sunce i mjesec gibali su se svaki u svoj tri sfere koje su bile koncentrične sa sa zvjezdanom sferu te putovale krugom zodijaka i manjim krugom nagnutim prema ekliptici. Svaki se planet kretao četiri sfere. Svaka sfera je imala vlastitu nagnutost osi i vlastitu brzinu.

Svoje postavke Eudoks je iznio u izgubljenom djelu Pojave, a objasnio ju je Aristotel u svojim spisima. Ona je potanko predočavala opaženo kretanje Jupitera, Saturna, Sunca i Mjeseca, ali nije zadovoljavala u slučaju Marsa, a potpuno je zakazala s Merkurom i Venerom. Nije moglo objasniti niti promjene u sjajnosti planeta, koje su upućivale na to da oni nisu uijek na istoj udaljenosti od Zemlje, niti varijacije u njihovim orbitralnim periodima, prividno veličinu Mjeseca ili sinodičko razdoblje.

Kalip s Kizika (370-300)

Eudoksov učenik koji je doradio učiteljev sustav. Suncu i Mjesecu dodao je po dvije sfere, a svakome planetu po jednu sferu, tako da se njihov broj povećao na 34. Učinio je to kako bi Eudoksovu teoriju poboljšao osobito u vezi s gibanjem Merkura i Venere. Drugi Eudoksov učenik, Polemarh je broj sfera povećao na 56.

Eudoksova važnost je bila u tome što je u  astronomiju uveo gledište kako se jednoobraznim kružnim kretanjem mogu objasniti nepravilnosti u gibanju svih nebeskih tijela.

Aristotel iz Stagire (384 – 222)

Platonov učenik Aristotel svoja je razmatranja izložio prvenstveno u djelu O nebu, ali se razasuti odaci mogu pronaći i u njegovoj metafizici te drugim spisima. U zasnivanju vlastite slike o svemiru Aristotel se oslonio na Eudoksovu postavku o homocentričnim sferama, za koju je smatrao da predočava stvarnu nebesku mehaniku. Aristotelov svemir je bio skladan i, u određenom smislu, logičan. Temeljna je pretpostavka bila da mora biti savršen, a budući da je kugla savršen oblik, svemir je također sferičan, ali i konačan jer ne postoji beskonačan krug i jer nijedan element od kojih su stvoreni Zemlja i nebeska tjela nije beskonačan.

Zemlja stoji u središtu svemira. Sastavljena je od četiri elementa, zemlje, zraka, vode i vatre. Svi oni imaju prirodne smjerove kretanja: zemlja ide prema dolje,

to jest, prema središtu, vatra prema gore, odnosno od središta, a voda i zrak mješovito.

Prema Aristotelu, nebeska su tijela načinjena od petog elementa, etera, koji je najsavršeniji od četiri Zemljina elementa i čije je kretanje kružno. Okrugla su i kreču se u pojedinim sferama. Aristotel je broj sfera povećao kako bi mogao objedinit čitav sustav i razmotao gibanje planeta tako da se ono ne prenosi u sfere susjednog unutrašnjeg planeta, odnosno da svaki planet može slijediti zasebnu putanju. Aristotelova hijerahična slika savršenog svemira s nesavršenom i nepomičnom Zemljom imala je velik utjecaj na srednjovjekovne mislioce. Aristotelov doprinos leži u njegovoj sposobnosti da postavi temeljna pitanja o svemiru i na njih ponudi odgovore, što je druge koji su poslije njega došli potaklo na daljnja razmišljanja.

Heraklit s Ponda (390 – 322)

Filozof i astronom Heraklid bio je Platonov učenik i suvremenik Aristotelov. Sastavio je veliki broj djela koja su sva izgubljena, osim pojedinih ulomaka. Njegov doprinos astronomiji sastoji se od dvije postavke koje su bili veoma napredne, ali su imale neznatan utjecaj na astronomska znanja u starom vijeku. Heraklid je ustvrdio da se Zemlja vrti oko svoje osi, dok se sfera sa stajačicama ne miče. Time je htio objasniti svakodnevno kretanje nebesa.

Heraklid je također primjetio da promjene u sjaju planeta i činjenicu da se Venera i Merkur nikada odviše ne udaljuju od Sunca. Osnovno mišljenje koje je cijelo vrijeme zastupano bilo je da se nebeska tijela kreću duž sfera. Za mnoge astronome, poput Eudoksa, te su sfere bili apstraktni matematički likovi. Drugi su pak, među njima i Aristotel, u tim sferama vidjeli stvarne kugle. No, gibanje duž sfere nije odgovaralo rezultatima promatranja neba, pa su se morale smišljati razne kombinacije sfera. Kad bi se sfera narisala, dobila bi oblik kruga. Veliki krug je kasnije nazvan deferent, a mali krug ucrtan u veliki epicikl. Da bi se sve postavilo u pravilan odnos, vidljiva nebeska tijela morala su se kretati jednoličnom brzinom po epiciklu, dok se središte epicikla jednolikom brzinom gibalo po deferentu. Međutim, dok se kretanje Jupitera i Saturna moglo lijepo svesti na taj sustav, a Marsa uz poteškoće, gibanje Merkura i Venere nije se dalo nikako uklopiti u taj model. Heraklid je  u nedoumici doskočio iznjevši pretpostavku da se Sunce giba izravno po glavnom krugu, dok se Merkur i Venera kreću po epiciklu sa Suncem kao središtem, odnosno okreću se oko Sunca. Bio je to znatan napredak koji niti među Heraklidovim suvremenicima nije naišao na veliki odjek.

Aristarh sa otoka Sama.(310-230)

Jedan od rijetkih astronoma koji je prihvatio postavke Heraklida s Ponta o vrtnji Merkura i Venere oko Sunca, te ih je dalje produbio.

Aristarh je ustvrdio da se Zemlja, kao i ostali planeti, okreće oko svoje osi, te je time objasnio prividno kretanje zvijezda stajačica. Ustvrdio je da su zvijezde beskonačno udaljenjene, te da ta udaljenost nije mjerljiva.

Aristarhove naoredne zamisli, zbog kojih ga katkada nazivaju grčkim Kopernikom, nisu naišle na povoljan odjek u starome vijeku. Štoviše, stoik Kleant je smatrao da je dužnost Grka osuditi Aristarha za bezbožnost jer je Zemlju kao središte Svemira stavio u kretanje. Aristarh se pozabavio i veličinom i udaljenostima Sunca i Mjeseca u odnosu na Zemlju. Metoda izračuna temeljila se na činjenici da ova nebeska tijela tvore trokut pod gotovo pravim kutom u vrhu u kojem je Mjesec u fazi prve ili posljednje četvrti. Procijenio je da taj kut iznosi 87°. Služeći se točnim geometrijskim izračunima, ali netočnim astronomskim podacima zbog nesavršene tehnike promatranja, zaključio je kako je Sunce od Zemlje udaljeno između 18 i 20 puta više negoli Mjesec(393 puta više). Istaknuo je i to da Sunce i Mjesec imaju prividne kutove istih veličina i stoga njihovi promjeri razmjerni njihovoj udaljenosti od Zemlje. Na temelju toga je zaključio kako je Sunce oko 20 puta veće od Mjeseca, premda je i to netočno. Istovremeno je, promatrajući prolazak Mjeseca kroz Zemljinu sjenu tijekom pomrčine, procjenio da je promjer Zemlje triput veći od promjera Mjeseca.