У Аристотеля греческая космология достигла всеохватного и систематического развития. Его взгляд на Космос синтезировал воззрения многих его предшественников — начиная с идей ионийцев и Эмпедокла относительно природных элементов и кончая астрономией и загадкой планет Платона. Земля — неподвижный центр Вселенной, вокруг которого вращаются небесные тела. Космос в целом конечен и ограничен сферой, внутри которой расположены неподвижные звезды. Аристотель обосновывал неподвижность, центральное положение и уникальность Земли не только обычным здравым смыслом, но и своей теорией элементов, или стихий. Более тяжелые стихии — земля и вода — движутся согласно своей внутренней природе по направлению к центру Вселенной (к Земле), тогда как стихии более легкие — воздух и огонь — неизбежно стремятся вверх, прочь от центра. Легчайшей из стихий является эфир — прозрачная, более чистая, чем огонь, божественная субстанция, из которой состоят небеса. В отличие от земных элементов, ее природное движение является круговым.
Математик Евдокс — один из учеников Платона и современник Аристотеля — подхватил вопрос о движении планет и первым дал на него ответ. Дабы не нарушать идеала совершенной кругообразности и в то же время оправдать кажущуюся хаотичность движения, Евдокс построил сложную геометрическую схему, где каждая планета оказывалась заключенной во внутреннюю сферу посреди группы взаимосвязанных вращающихся сфер, причем неподвижные звезды на периферии Вселенной образовывали собой внешнюю, самую удаленную от центра сферу. Хотя все сферы и вертятся вокруг Земли — у каждой из них своя скорость и своя ось вращения. Три сферы предназначались для Солнца и Луны, и еще четыре — для более сложных движений других планет: таким образом, Евдоксу удалось изобрести математическое решение, объясняющее движение планет (включая периоды их движения вспять). Так Евдокс предложил первое научное объяснение "неправильным" движениям планет, и этой его начальной модели суждено было оказать влияние на последующую историю астрономии.
Именно это решение, несколько доработанное последователем Евдокса Калиппом, Аристотель включил в свою космологию. Каждая из эфирных сфер, начиная с наиболее удаленной, передает свое движение следующей с помощью сцепления и энергичного толчка, так что движения внутренних сфер являют смешанный результат воздействия периферийной сферы и вовлеченных в действие периферийных сфер. (Аристотель добавил к ним промежуточные противодействующие сферы, призванные отделять одно планетное движение от другого, в то же время поддерживая движение небес в целом.) В свою очередь, небесные сферы воздействуют на другие "подлунные" стихии — огонь, воздух, воду и землю. Благодаря движению сфер стихии не существуют раздельно — таково было бы их естественное пребывание в последовательных сферах вокруг Земли, — но вместо этого теснят друг друга в разнообразнейших смещениях, образуя тем самым на Земле великое множество природных субстанций. Упорядоченное движение небес определяется в конечном счете первичным Неподвижным Двигателем, прочие же движения планетных сфер — от Сатурна до Луны — в свою очередь, вызваны другими формами вневременного, нематериального и самосознающего разума. Аристотель верил, что небесные тела — это и есть боги, причем этот факт, по его мнению, в точности передают древние мифы (хотя в прочих вопросах он рассматривает мифы как ненадежные источники познания). Следовательно, все земные процессы и изменения объясняются высшей формальной и целевой причиной — Богом.
В тех теориях Аристотеля, что касаются астрономии и верховной Формы, особенно видно, насколько он приближается к идеализму платоновского толка, а в некоторых отношениях заходит даже дальше Платона. Платон, делая акцент на трансцендентной природе математических Форм, невольно представил небеса всего лишь неким приблизительным отображением совершенной божественной геометрии, причем это представление отразилось и в понятии ananke — несовершенном иррациональном начале, затемняющем физическое творение. Для Аристотеля же Разум был в каком-то смысле наиболее всемогущим и имманентным по природе: еще в молодости он пришел к выводу, что упорядоченное математическое совершенство небес и существование звездных божеств превращает сами небеса в зримое воплощение божественного начала. Далее, он открыто совместил платоновскую позицию относительно вечного и математического с осязаемым миром физической действительности, в которой находится человек. Аристотель превознес мир природы как достойное выражение божественного — в противовес Платону, презиравшему его как нечто, досадной помехой стоящее на пути к абсолютному знанию. Несмотря на, в общем-то, светский склад мысли, Аристотель в своем сочинении "De philosophia" (оно дошло до нас только во фрагментах), передавая античное представление о деятельности философа, определил его следующим образом: продвигаться от материальных причин вещей (от натурфилософии) к формальным и целевым причинам (к божественной философии) и тем самым раскрывать умопостигаемую суть Вселенной и цель, стоящую за всеми изменениями.