Le premier livre de physique, où Galilée expose ses théories sur le mouvement de la Terre, sur les marées, et utilise les taches sur le Soleil et les montagnes de la Lune pour montrer la justesse de la théorie de Copernic, le tout sous la forme d'une conversation entre Sagredo, Salviati et Simplicio, ce dernier défendant les idées d'Aristote. De nombreuses digressions émaillent leurs propos.