Była to ujęta w formie rozmowy rozprawa popularnonaukowa. Podzielona została na 4 rozdziały, odpowiadające czterem dniom dysputy, z których każdy był poświęcony innemu tematowi. W pierwszym dniu omówione zostały zjawiska ziemskie i niebieskie, w drugim – dzienny obrót Ziemi, w trzecim – roczny ruch Ziemi dookoła Słońca, w czwartym – teoria przypływów. Wywody trzech pierwszych rozdziałów były trafne, natomiast teoria przypływów okazała się błędna. Galileusz próbował wyjaśnić to zjawisko jako wynik ruchów Ziemi, zarówno obrotowego, jak i obiegowego wokół Słońca.

Drugi proces mały|Papież Urban VIII Pomimo zapewnień ojca Riccardia okazało się, że książka Galileusza uczy teorii Kopernika jako faktu, na domiar złego do ust jednej z postaci o imieniu Simplicio – co można rozumieć jako „matołek” – włożył słowa papieża Urbana VIII, co było jawną obrazą papieża. Papież wpadł z tego powodu we wściekłość, dlatego 16 czerwca 1633 roku papież Urban VIII wydał instrukcję dla Kongregacji Urzędu Świętego o następującej treści:

Inkwizycja początkowo zastanawiała się, czy nie oskarżyć Galileusza o złamanie zakazu nauczania, gdyż odnaleziono dokument z 1616 roku, który wskazywał, że taki zakaz nałożono.