Heliocentrizmus je teória tvrdiaca, že Slnko je stredom vesmíru a Slnečnej sústavy. Slovo je odvodené z gréckeho (ἥλιος hélios = "Slnko" a κέντρον kentron = "stred"). Je protikladom geocentrizmu.
Názor, že stredom vesmíru nie je nehybná Zem, ale Slnko, vznikol už v starovekom Grécku a najdokonalejšie ho prepracoval Aristarchos zo Samu. Heliocentrický názor na svet sa však vtedy ešte nepresadil. Pohyb Zeme sa zdal protizmyselný a protirečiaci vtedajšej Aristotelovskej fyzike. Až v 16. storočí Mikuláš Kopernik nanovo vypracoval heliocentrickú sústavu sveta. Podľa Kopernika:
Johannes Kepler po mechanickej stránke dopracoval heliocentrický systém, keď opustil predstavu kruhového obehu okolo Slnka a formuloval tri Keplerove zákony pohybu planét. Tieto zákony neskôr odvodil z gravitačného zákona Isaac Newton.
Heliocentrizmus ako učenie protirečiace Biblii bolo dlhú dobu cirkvami prenasledované. Popierali ho a neuznávali pápeži, Martin Luther aj Ján Kalvín. Kopernikova kniha De revolutionibus orbium coelestium bola 5. marca 1616 daná na index zakázaných kníh, Galileo bol za heliocentrizmus odsúdený na domáce väzenie a Giordano Bruno bol zaň upálený. Mnohí ďalší učenci sa potom báli otvorene k heliocentrizmu prihlásiť.